イヌ科動物の脳におけるノルアドレナリンによる信号と嗜好の差異エンコーディング

Differential encoding of signals and preferences by noradrenaline in the anuran brain.

• Sabrina S Burmeister
• Verónica G Rodriguez Moncalvo
• Karin S Pfennig

抄録

社会的嗜好は、動物が他の個体よりもある個体と選択的に相互作用することを可能にします。社会的選好の進化に影響を与える一つの考えは、選好された信号が感覚系からより大きな神経反応を引き出すために進化するというものである。しかし、条件に依存した交尾嗜好を持つプレインズスペードフットヒキガエルの幼生では、聴覚中脳ではなく視床前野の反応が成体の社会的嗜好を反映していることがわかった。このような信号表現と信号評価の分離が他のキツネザルにも当てはまるかどうかを調べるために、近親種のヒキガエルの聴覚前脳と中脳におけるノルアドレナリンシグナルの相対的な寄与を比較した。 食事をコントロールすることで幼齢ヒキガエルの体調を操作し、高圧液体クロマトグラフィーを用いて、両種の聴覚中脳と聴覚前脳におけるノルアドレナリンとその代謝物であるMHPGの呼出誘発レベルを比較した。その結果、聴覚系におけるノルアドレナリンとMHPGのレベルは、両種のコールによって異なり、よりエネルギッシュなコールでは両種ともに高いレベルが測定された。対照的に、視床前野のノルアドレナリンレベルは、両種とも社会的嗜好のパターンを反映していた。つまり、ノルアドレナリンレベルは、各種で好まれるコールに反応して高くなり、（条件に依存する嗜好を持つ）種では食事によって変化したが、（条件に依存しない嗜好を持たない）種では変化しなかった。この結果は、社会的嗜好の発達において視床前ノルアドレナリンが重要な役割を果たしている可能性と一致し、条件依存型の社会的嗜好の進化において選択の対象となりうることを示している。

Social preferences enable animals to selectively interact with some individuals over others. One influential idea for the evolution of social preferences is that preferred signals evolve because they elicit greater neural responses from sensory systems. However, in juvenile Plains spadefoot toad (), a species with condition-dependent mating preferences, responses of the preoptic area, but not of the auditory midbrain, mirror adult social preferences. To examine whether this separation of signal representation from signal valuation generalizes to other anurans, we compared the relative contributions of noradrenergic signalling in the preoptic area and auditory midbrain of a close relative to We manipulated body condition in juvenile toads by controlling diet and used high pressure liquid chromatography to compare call-induced levels of noradrenaline and its metabolite MHPG in the auditory midbrain and preoptic area of the two species. We found that noradrenaline and MHPG levels in the auditory system differed between species' calls, with higher levels measured in both species for the more energetic call. In contrast, noradrenaline levels in the preoptic area mirrored patterns of social preferences in both and That is, noradrenaline levels were higher in response to the preferred calls within each species and were modified by diet in (with condition-dependent preferences) but not (without condition-independent preferences). Our results are consistent with a potentially important role for preoptic noradrenaline in the development of social preferences and indicate that it could be a target of selection in the evolution of condition-dependent social preferences.

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