北海道大学の研究グループは、小鳥の発声学習(歌学習)に適した時期(学習臨界期)が、発声練習の経験量によって制御されていることを明らかにした。

 ヒトの言語や小鳥の歌は、親など他個体の発声パターンをまねることで後天的に獲得され、これを発声学習という。発声学習には、学習が効率よく進む時期、すなわち学習臨界期が存在することが知られている。

 歌を学習する小鳥の一種キンカチョウは、孵化後約30~90日が学習臨界期とされ、この2か月の間に1日数百回以上の発声練習を繰り返すことで自分の歌を完成させる。完成した歌はその後一生涯維持され、発声学習能力は失われるが、学習臨界期の終了が、単に生まれてからの日数で決まるのか、それとも発声練習行動の積み重ねにより制御されているのかはわかっていなかった。

 今回、研究グループは、学習臨界期中のキンカチョウの発声練習を阻害する実験を行った。その結果、発声練習を阻害した鳥は、学習臨界期の終了後であっても発声学習をすることができ、キンカチョウの発声学習臨界期は日齢によってではなく発声練習回数によって制御されていることがわかった。

 続けて、発声経験による学習能力の変化が脳内でどのような分子メカニズムで制御されているのかを調べると、脳内で発声練習時にだけ読みだされ、練習の積み重ねにより読みだされにくくなっていく遺伝子の一群を発見した。これにより、発声練習行動が遺伝子の呼び出し調節を介して学習臨界期を制御している可能性が示された。

 研究グループは今後、練習行動がどのように遺伝子の読み出し方を変化させ、学習効率に影響を与えていくのか、さらなる研究を進めていくとしている。

論文情報:【PLoS Biology】Vocal practice regulates singing activity–dependent genes underlying age-independent vocal learning in songbirds

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大学ジャーナルオンライン編集部

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