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統合型解析顕微鏡を用いた線虫C.elegansの感覚応答行動制御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 14J01861
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

谷本 悠生  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsC. elegans / カルシウムイメージング / 嗅覚 / ナビゲーション
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、「感覚入力に基づいて運動出力を制御する神経回路活動を、細胞レベルで理解すること」を目的とし、極めてシンプルな神経系を持つ線虫C. elegansをモデルとして、匂い物質ノナノンに対する濃度勾配に沿った効率的な忌避行動を可能にする神経メカニズムを明らかにする。これまでに我々は、独自に開発した統合型顕微鏡システムを用いて、ノナノンの増加と減少に反応する異なる二種類の感覚神経細胞を同定した。一種類の感覚細胞は濃度増加に対して微分的に活動し素早く方向転換を引き起こす一方、もう一種類の感覚細胞は濃度減少に積分的に反応し慎重に正しい方向への直進を引き起こしていた。さらに、この積分的な神経活動のパターンは、一種類の電位依存性カルシウムチャネルが持続的なカルシウム流入を引き起こすことで生成されることも明らかになった。今年度は、濃度増加に反応する細胞において、微分的活動が引き起こされるメカニズムを解明した。変異体や阻害剤を用いた解析と神経活動パターンの数理モデル化を組み合わせることで、この微分的活動は一過的な早い成分と積分的な遅い成分の和として表せられること、さらに、それぞれの成分を介する複数のカルシウムチャネルを同定した。以上から、細胞の種類依存的なカルシウムチャネルの関与が、神経細胞の応答性の速さを決定づけていることを明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] In actio optophysiological analyses reveal functional diversification of dopaminergic neurons in the nematode C. elegans2016

    • Author(s)
      Tanimoto, Yuki, Zheng, Ying Grace, Fei, Xianfeng, Fujie, Yukako, Hashimoto, Koichi and Kimura, Koutarou D.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/srep26297

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ロボット顕微鏡が解析する線虫の行動とドーパミンの関係2016

    • Author(s)
      木村 幸太郎, 谷本 悠生
    • Journal Title

      ロボット顕微鏡が解析する線虫の行動とドーパミンの関係

      Volume: 34 Issue: 9 Pages: 609-613

    • DOI

      10.7210/jrsj.34.609

    • NAID

      130005250301

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] ロボット顕微鏡システムによる神経細胞活動計測と操作 ─ 線虫のドーパミン細胞と刺激応答行動の関連の解明 ─2016

    • Author(s)
      谷本 悠生,木村 幸太郎
    • Journal Title

      オプトロニクス

      Volume: 2016 No.12 Pages: 69-74

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] In actio optophysiological analyses reveal functional diversification of dopaminergic neurons in the nematode C. elegans.2016

    • Author(s)
      Tanimoto Y, Zheng YG, Fei X, Fujie Y, Hashimoto K, Kimura K.
    • Organizer
      CeNeuro 2016
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2016-07-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In actio optophysiological analyses reveal functional diversification of dopaminergic neurons in the nematode C. elegans.2016

    • Author(s)
      Tanimoto Y, Zheng YG, Fei X, Fujie Y, Hashimoto K, Kimura K.
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-07-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal mechanisms for C. elegans olfactory navigation revealed by a highly integrated microscope system.2015

    • Author(s)
      Tanimoto Y, Yamazoe A, Fujita K, Kawazoe Y, Miyanishi Y, Yamazaki S, Gengyo-Ando K, Nakai J, Fei X, Iwasaki Y, Hashimoto K, Kimura K.
    • Organizer
      20th International C. elegans Meeting.
    • Place of Presentation
      Los Angeles, CA
    • Year and Date
      2015-06-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optophysiological dissection of individual dopaminergic neuron pairs during food-dependent behavioral modulation.2015

    • Author(s)
      Zheng YG, Tanimoto Y, Fei X, Hashimoto K, Kimura K.
    • Organizer
      20th International C. elegans Meeting.
    • Place of Presentation
      Los Angeles, CA
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 線虫C. elegansの匂い応答行動における意思決定のための神経メカニズム ―統合型顕微鏡システムによる解析2014

    • Author(s)
      谷本悠生、山添萌子、藤田幸輔、川添有哉、宮西洋輔、山崎修平、安藤恵子、中井淳一、費仙鳳、岩崎唯史、橋本浩一、木村幸太郎
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal mechanisms of decision making in C. elegans olfactory behavior revealed by a highly integrated microscope system2014

    • Author(s)
      Tanimoto Y, Yamazoe A, Fujita K, Kawazoe Y, Miyanishi Y, Yamazaki S, Gengyo-Ando K, Nakai J, Fei X, Iwasaki Y, Hashimoto K, Kimura K
    • Organizer
      C. elegans Development Topic Meeting/Asia-Pacific C. elegans Meeting
    • Place of Presentation
      Nara, Japan
    • Year and Date
      2014-07-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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