Navigation and hunting in zebrafish

• Project Area: Systems Science of Bio-navigation
• Project/Area Number: 17H05984
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 武藤 彩 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 客員研究員 (00525991)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2018: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2017: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 捕獲行動 / ナビゲーション / ゼブラフィッシュ / 疑似餌 / 視覚 / 摂食行動 / ゼブラフィシュ / ゾウリムシ / バーチャルリアリティ

Outline of Annual Research Achievements

本年度の計画では2光子励起顕微鏡上でのバーチャルリアリティ（VR）システムを構築しCaイメージングデータを取得する予定であったが、VR上で捕獲行動を観察するという当初の目標を期間内に達成することが極めて困難になったため、部域特異性の高い発現を示すGal4系統を選んで、自由行動するゼブラフィッシュ稚魚が捕獲行動を示す際のCaイメージングを行うように、研究戦略を変更した。蛍光観察条件下でも捕獲行動を示すことを見出し、捕獲行動をタイミングよく観察記録できるように、カメラビューに稚魚が侵入したときのみ画像を保存できる自動行動記録装置をLabVIEWプログラミング環境において構築した。これにより、Caイメージングのための蛍光観察条件下で3時間にも及ぶ長時間にわたり、ゼブラフィッシュ稚魚の行動を測定し、捕獲行動を示す場面だけを記録することに成功した。この実験系を用いて、複数のGal4系統において捕獲行動と脳活動との関連を検討した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Glia-neuron Interactions Underlie State Transitions to Generalized Seizures (2019)
  • Author(s): Carmen Diaz Verdugo, Sverre Myren-Svelstad, Ecem Aydin, Evelien Van Hoeymissen, Celine Deneubourg, Silke Vanderhaeghe, Julie Vancraeynest Robbrecht Pelgrims, Mehmet Ilyas Cosacak , Akira Muto , Caghan Kizil , Koichi Kawakami , Nathalie Jurischaksi , Emre Yaksi
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 10 Issue: 1 Pages: 3830-3830
  • DOI: 10.1038/s41467-019-11739-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Ablation of a Neuronal Population Using a Two-photon Laser and Its Assessment Using Calcium Imaging and Behavioral Recording in Zebrafish Larvae (2018)
  • Author(s): Akira Muto and Koichi Kawakami
  • Journal Title: JoVE Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Visualization of neuronal activity during prey capture behavior in zebrafish larvae (2017)
  • Author(s): Akira Muto
  • Organizer: The 12th domestic Symposium on Behavior and Nervous System in Aquatic Animals
  • Int'l Joint Research