Parental Behavior
図0

 

1. 親和性社会行動とは
親和性社会行動とは、 社会行動の中でも特に、社会のメンバー同士を結びつけ、お互いの利益になる共存関係を築くような種類の行動を指します。
 
<例> 親の子育て
子の親への愛着
つがい形成、家族関係
群れ行動
集団での狩りや分業などの協調的行動
性行動
対立・攻撃行動(縄張り争いなど)
 
私たちはこの中でも、特にほ乳類全体に保存されている親子関係に焦点をあて、その神経メカニズムを研究しています。研究の最終的な目標は、人間の親子関係の理解と支援につながる科学的知識を得ることです。

 

2. ほ乳類の親子関係
ほ乳類の子は未熟に生まれるため、親から哺乳や保護などの世話を受けなければ成長することができません。そのため、子どもには親を慕う「愛着行動」、親には子育てをする「養育行動」に必要な神経回路が備わっています。その上に、実際にこうした行動が上手にできるようになるためには、経験や学習も必要です。
 
<親子関係の4要素>
親(主要な養育者)
 
(ⅰ)親の行動
授乳
清潔にする
保温
巣作り、危険から守る
子を運ぶ
コミュニケーション、教育(情報伝達)
子別れ
(ⅱ) 親の行動から子が受ける影響
栄養、受動免疫の獲得
衛生
体温保持
安全
輸送反応
社会性学習、認知発達
独立
     
(ⅳ)子の行動から親が受ける影響
内分泌変化、射乳、排卵抑制
情動的反応
適切な養育行動の選択・学習
(ⅲ) 子の行動
ルーティング、吸乳
特定の親を記憶
選択的追従
コミュニケーション(泣く・笑う)
親離れ(分離―個体化)、反抗
 
<授乳に必要な親子の行動・反応>
授乳はほ乳類にとって基本的な行動ですが、細かく見てみると、親と子が相互に働きかけ、それに相手がこたえる繰り返しによって達成される、複雑な行動であることがわかります。
図1
図2
図3
<マウスの親子関係>
親子関係はすべてのほ乳類の生存に必須なので、親子関係を支える養育と愛着の脳内メカニズムも、基本的な部分は進化的に保存されていると考えられます。私たちは父母ともよく子の世話をするハツカネズミ(マウス)を主に用い、養育行動と愛着行動に必要な神経機構を調べています。
<レトリービング試験>
図4
 3匹の仔集めに
 要する時間

 母 3分以内
 父 5分程度
 未経験メス 15-60分
 未経験オス 集めないことが多い
レトリービング(仔を運んで巣に集める)行動は母親だけでなく父親を含め誰でもできる子育て行動で、また実験がかんたんなため、子育てのやる気や技術を実験的に測定する上でよく用いられます。

 

3. 親子関係の脳科学研究の手法
図5
 
どうやって親子関係の脳内メカニズムを調べるのでしょう。
1まず、レトリービングなどの行動試験を行い、その時に活性化した脳部位をcFosなどの分子発現マッピングによってリストアップします。
2その脳部位の機能を阻害して元の行動が特異的に阻害される時、その脳部位が行動に大切な働きをしていることがわかります。
3特定された脳部位にどのような神経細胞(ニューロン)があるか、まわりのニューロンとどのような入出力関係があるのかを調べます。
4とくに大事なニューロンが見つかれば、そのニューロンの中で養育行動の時にどのような遺伝子発現が起るかを調べます。
5とくに大事な遺伝子が見つかったら、ノックアウトマウスなどを作成して行動に与える影響を調べます。

 

4. 子育て中枢:内側視索前野(MPOA)
図6
MPOAは子育て時に活性化されること、またMPOAの破壊は子育てを特異的に阻害することから、養育行動にとって非常に重要な機能を果たしていると考えられています。

(Numan, 1974; Terkel et al, 1979; Kalinichev et al., 2000), (Cala-mandrei and Keverne, 1994; Numan and Numan, 1994; Li et al., 1999)

 

5. 養育経験の分子機構
<FosB ノックアウトマウス出産当日の養育行動異常>
図7
FosBやcFosは即早期転写因子で、養育時にMPOAニューロンに発現します。このことから、FosBはMPOAにおいて養育行動に重要な分子の発現誘導を行う可能性が考えられました。
□ 養育している野生型マウス
□ 養育していない野生型マウス
□ FosBノックアウトであるため養育できないマウス
のMPOA組織を単離し、DNAマイクロアレイ法によって遺伝子発現パターンを比較したところ、
図8
 
養育しているマウスでのみERK-FosB-SPRY1/Radシグナル伝達経路が活性化していることがわかりました。
 
ERK-FosB-SPRY1/Radシグナル伝達経路を阻害すると、はじめて養育を経験するメスマウスでは養育ができなくなりましたが、すでに十分な経験を積んだ母マウスは普通に養育できました。従ってこのシグナル伝達が養育経験の獲得に関与する可能性が示唆されました。
(Kuroda et al, 2007, 2010)
図9
 
図10  これは何を意味するのでしょう?
子育ては「母性本能」とも言われ、本能行動の一種と考えられています。しかし食事や性行動など他の本能行動と同様、実際に子育てが上手にできるようになるためには、経験・学習による神経回路の発達が必要なのです。
図11

人生早期の社会関係から得た経験
子育てしている人を見て学ぶ経験
実際にこどもと接して得られる
経験

 
経験にもいろいろな種類があります。マウスやラットでは最後の「実際にやってみる」経験学習が大切です。今回の研究では、この学習にERK-Fosシグナル伝達が関与すると示唆されました。一方でヒトを含む霊長類では、3種類の経験がどれも非常に大切であることがわかっています。
子育て学習の記憶は、脳のどこに蓄えられているのでしょうか?私たちはMPOAをはじめとして子育てに関わるいろいろな脳部位を調べています。

 

6. MPOAの解剖学とほ乳類の進化
MPOAは性質や機能の異なる小領域が集まってできた複合体です。その中で特にどの部位が養育行動に重要なのか、マウスを使って調べています。
図12
育行動中にもっとも顕著に活性化するのはACNと呼ばれる、オキシトシンニューロンを含む部分の非オキシトシンニューロンでした。
図13
一方で破壊がもっとも養育行動阻害効果を示すのは、MPOA中心部であることがわかりました。
ほ乳類の進化はほ乳の進化でもあり、ほ乳のためにはオキシトシンとプロラクチンという2種類のホルモンが必須の機能を担っています。私たちはこれらの分子のノックアウトマウスや発現解析などによってMPOAのさらに微細な解剖学的解析を行っています。
 
またほ乳の進化に先立ち、子が生後しばらくの間は母親と一緒にいるという母子関係が進化したと考えられます。MPOAは鳥類においても卵や孵化した幼生の世話に関わっていると考えられており、ほ乳類が進化する前から養育行動に関わる可能性もあります。
 
ほ乳類が爬虫類との共通祖先から進化した前後の時期、母子関係の維持を可能にするために脳にはどのような変化が起こったのでしょうか。層構造を取る脳部位(海馬、大脳皮質など)の拡大とともに、MPOAの構造も進化した可能性について検討しています。

 

7. 父親になるということ
若いオスマウスはあまり子育てをせず、仔をいじめてしまうこともあります。しかし同じマウスがひとたびメスと同居し父親になると、母親と同じように上手に子育てをするようになります。この時父マウスは、自分の仔だけでなくよその仔であってもかわいがるのです。よその仔という刺激は同じなのに、経験がオスの脳の中で何かを変え、自然に父性が目覚めるのは不思議ですね。
図14
この「父性の目覚め」現象は古くから野生のライオンやサルでも知られていましたが、その脳内メカニズムは不明でした。私たちは子をいじめるオスマウスでは、副嗅覚系や分界条床核(BST)などが活性化していることを明らかにしました。
図15
 
ACNを含むMPOAとBSTは近いところにあります。この2つの脳領域の間にお互いを抑制するような関係があって、その力関係が目の前の仔に対して育てるのか育てないのかを決定することに関わっているのではないか?と考え、現在調べています。

 

 

図16
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