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視覚と記憶に基づく意思決定の神経回路機構

Research Project

Project/Area Number 18K06541
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46030:Function of nervous system-related
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

塩崎 博史  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (50630571)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords視覚 / 運動 / 方向感覚 / ショウジョウバエ / 飛行 / 神経回路 / 昆虫 / 意思決定
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、豊富な遺伝学的手法が利用可能なショウジョウバエを用いて、複数の情報を組み合わせて適切な行動を選択する際に働く神経回路の動作とそのメカニズムの解明を目指す。
本年度は、感覚情報の統合、記憶、運動の制御に関わる脳領域である楕円体に着目し、楕円体ニューロン群が飛行中にどのような情報を符号化するかを解析した。先行研究により、楕円体の特定のニューロン群が飛行するハエの頭の向き(頭方位)を符号化することが知られていた。このような頭方位の神経符号を生成するためには、自己運動に関する情報が必要だということが理論的研究により示唆されていたが、楕円体のニューロン群が飛行中に運動情報を符号化するかどうかは不明であった。そこで、遺伝学的手法を用いて楕円体の特定のニューロン群にカルシウム指示タンパク質を発現させ、バーチャルリアリティ空間を飛行するハエから神経活動を記録した。その結果、特定の楕円体ニューロン群が、頭方位に加え、自身の旋回運動に関連して活動を変化させていることを発見した。また、楕円体の下流に位置する扇状体という脳領域の活動を解析したところ、扇状体の特定のニューロン群が、頭方位・自己運動を符号化するニューロン群と同期して活動していた。これらの結果は、楕円体と扇状体に存在する特定のニューロン群が機能的なネットワークを形成し、頭方位・自己運動の情報を処理していることを示唆する。以上により、ショウジョウバエの脳内における方向感覚および行動選択に関する神経回路メカニズムについての理解が深まった。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2019

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Presentation] Neural dynamics encoding flight steering maneuvers in the fan-shaped body of Drosophila2019

    • Author(s)
      Shiozaki HM, Ohta K. Kazama H
    • Organizer
      Structure and Function of the Insect Central Complex
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光で探るショウジョウバエの探索行動を担う神経回路機構2019

    • Author(s)
      塩崎博史
    • Organizer
      名古屋大学 研究大学強化促進事業若手新分野創成研究ユニット・フロンティアシンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ショウジョウバエの中央脳における飛行中の神経ダイナミクス2019

    • Author(s)
      塩崎博史
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2019-12-27  

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