神経：ショウジョウバエにおけるオクトパミン、ドーパミンを介した重層的な報酬シグナル伝達

ドーパミンは、哺乳類では報酬や動機と同義と言えるが、ショウジョウバエでドーパミンが行動の動機付けや報酬効果の強化に関連することが示されたのは、ごく最近のことである。従来は、昆虫ではドーパミンでなくオクトパミンが報酬シグナルであると考えられてきた。今回我々は、ショウジョウバエの神経機能の時間的制御によって、オクトパミンによって強化されるのは短期の欲求記憶だけであることを明らかにする。また、オクトパミンに依存した欲求記憶の形成には、ドーパミンニューロンを介したシグナル伝達が必要である。オクトパミンシグナルの一部は、キノコ体を標的とするドーパミンニューロンの一群に見られるαアドレナリン受容体類似のOAMB受容体を必要とする。オクトパミンは、このようなドーパミンニューロンで細胞内カルシウム濃度の上昇を引き起こし、ドーパミンニューロンの直接的な活性化は、オクトパミンを欠失したショウジョウバエでも、糖の作用の代わりとなって欲求記憶を形成する。βアドレナリン受容体類似のOCTβ2R受容体の解析から、オクトパミンに依存した記憶強化にも、欲求動機付けを制御するドーパミンニューロンとの相互作用が必要なことが明らかになった。これらのデータは、甘味が使うのは1つの分散型オクトパミンシグナルで、これが、キノコ体を標的とする複数の異なるドーパミンニューロン群を介して記憶を強化することを示している。さらに、これらのデータにより、オクトパミンとドーパミンに関するこれまでの知見がうまくつながり、ショウジョウバエの記憶強化システムが、これまで考えられていた以上に、哺乳類のそれに似ていることが示唆された。

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