線虫の加齢にともなう行動様式の変化とその神経メカニズムに関する研究

• Project/Area Number: 16770054
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Animal physiology/Animal behavior
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 松浦 哲也 岩手大学, 工学部, 講師 (30361041)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 線虫 / 加齢 / 化学走性行動 / 物質選択 / 行動生理学 / 行動遺伝学 / 化学走性 / フェロモン / 電気生理学

Research Abstract

1.線虫の加齢にともなう化学走性行動と物質選択性の変化
様々な濃度の酢酸ナトリウム(NA:0.1〜3.0M)やジアセチル(DI:0.001〜1.0%)を用いて、各成長ステージ線虫における誘引反応を調査した。その結果、幼虫およびヤングアダノレトステージ(YA)の線虫は、1.0MNAに対して最大の反応を示したが、アダルトステージ以降の線虫は0.6MNAに対して最大の反応を示した。DIに対しては濃度依存的に誘引率が増加した。これまでの研究で、線虫の誘引率はYAステージで最大となり、これは線虫の運動量と相関することが判明している。今回の研究では、これに加えて線虫の濃度感受性の変化も明らかとなった。
2.線虫の加齢スピードとジアセチルに対する慣れの持続性の関連について
一度ジアセチルを経験した線虫は、同物質に対する誘引反応が低下する。これはジアセチル(DI)に対する慣れであると考えられており、これまでの我々の研究でDI経験後約6時間程度継続することが判明している。線虫の飼育温度を変化させることにより、成長スピードを人為的にコントロールすることで、慣れの持続時間が線虫の持つ体内環境によってコントロールされているのか、あるいは絶対時間によりものなのかを調査した。奇妙なことに、成長スピードの減速は慣れの持続時間を減少させ、逆に成長スピードの加速は慣れの持続時間を増加させた。成長スピードに変異をもつ幾つかの変異体を用いても同様の結果が得られた。これらの結果は、線虫の代謝率や内部環境の変化が慣れの持続時間に大きく影響している可能性を示唆している。
3.ニューロン応答の計測
感覚ニューロンレベルにおける受容能の加齢変化を解析するには電気生理学的な調査が不可欠である。前年度と同様にニューロン活動をモニターするための実験装置のセットアップのための交渉を行ってきたが、諸般の事情により、現在も準備段階である。

Research Products

• [Journal Article] Developmental changes in chemotactic response and choice of two attractants, sodium acetate and diacetyl, in the nematode Caenorhabditis elegans. (2007)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, A (印刷中)
• [Journal Article] 線虫の化学感覚と行動 (2006)
  • Author(s): 松浦哲也
  • Journal Title: 比較生理生化学 13 Pages: 10-19
  • NAID: 10025858329
• [Journal Article] Response properties of wind-sensitive giant interneurons in the 4th-instar nymphs of the cricket (2006)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Neuroscience Research 55
• [Journal Article] Changes in the attractant selection to two chemicals, diacetyl and sodium acetate, during development of the nematode Caenorhabditis elegans (2006)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, B 145 Pages: 416-416
• [Journal Article] Changes in response properties of the cricket giant interneurons during postembryonic development. (2006)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Abstracts of Brain IT 2006 Pages: 101-101
• [Journal Article] 線虫の誘引行動と物質選択における加齢変化 (2006)
  • Author(s): 松浦哲也
  • Journal Title: 平成18年度日本動物学会東北支部大会予稿集 Pages: 1100-1100
• [Journal Article] Response properties of wind-sensitive giant interneurons in the fourth-instar nymphs of the cricket, Gryllus bimaculatus. (2005)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, A 142 Pages: 1-9
• [Journal Article] Interactions between Caenorhabditis elegans individuals during chemotactic response. (2005)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Zoological Science 22 Pages: 1095-1103
  • NAID: 110006281705
• [Journal Article] Chemotaxis of Caenorhabditis elegans during simultaneous presentation of two water-soluble attractants, L-lysine and chloride ions. (2005)
  • Author(s): Ryuzo Shingai
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, A 142 Pages: 308-317
• [Journal Article] Effect of two attractants presentation on chemotactic behavior in the nematode Caenorhabditis elegans. (2005)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Japanese Journal of Physiology 55
  • NAID: 130005447632
• [Journal Article] Pheromonal regulation of chemotaxis in the nematode Caenorhabditis elegans. (2005)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Neuroscience Research 52
• [Journal Article] Interactions between the nematodes Caenorhabditis elegans during chemotaxis. (2005)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, B 142 Pages: 481-481
• [Journal Article] Effect of simultaneous presentation of multiple attractants on chemotactic response of the nematode Caenorhabditis elegans (2004)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Neuroscience Research 48 Pages: 419-429
  • NAID: 10023898488
• [Journal Article] Effect of simultaneous presentation of two attractants on chemotaxis in the nematode Caenorhabditis elegans (2004)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology B 139 Pages: 780-780
• [Journal Article] Effect of population density on chemotactic response in the nematode Caenorhabditis elegans (2004)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Journal Title: Zoological Science 21 Pages: 1321-1321
• [Journal Article] Effect of simultaneous presentation of two attractants on chemotactic response of C.elegans (2004)
  • Author(s): Tomohiro Oikawa
  • Journal Title: Neuroscience Research 50
• [Book] Brain-Inspired IT III (2007)
  • Author(s): Tetsuya Matsuura
  • Publisher: Elsevier Science(印刷中)