ゼブラフィッシュ摘出脳脊髄標本を利用した眼球運動とロコモーションの統合機構の解明

• Project Area: Systems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system
• Project/Area Number: 21115513
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 齋藤 和也 熊本大学, 教育学部, 准教授 (20301997)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2010: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2009: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 眼球運動 / ロコモーション / 視蓋 / 実時間光計測 / 膜電位感受性色素 / ゼブラフィッシュ / メダカ / 神経科学 / 脳・神経 / 行動学 / 生体分子 / 脳神経疾患

Research Abstract

状況依存的な行動は感覚入力によって惹起される複数の基本的運動プログラムの統合により実現される。眼球運動と体幹運動(ロコモーション)が協調・統合される過程の神経活動記録のための動物モデルとしてゼブラフィッシュ脳眼球脊髄摘出標本を確立し、眼球運動とロコモーションの統合機構の解明を目指した。しかし前年度の研究において、ゼブラフィッシュ成魚では血流遮断後、視蓋および前脳の反応性の低下が著しく脳眼球脊髄摘出標本から満足のいく神経活動を安定して記録することが難しかった。そこで今年度は、ゼブラフィッシュに代えメダカでの脳眼球脊髄摘出標本の作製に着手した。
同標本では、視蓋等への電気刺激により良好な神経応答を観察できたが、現段階では視覚刺激による十分な応答を視蓋に誘発できていない。そこで摘出標本による光記録の前段階として、無麻酔非動化したメダカ成魚の視蓋における視覚応答の時空間パターンを、膜電位感受性色素RH1691を用いた光計測システムにより記録した。生体の下方からサイン波状明暗が変化する縞模様を縞と直行する向きに動かしながら提示し、視蓋における神経活動を、実時間光計測法によって記録した。視蓋の比較的限局した部位に縞模様の時間周波数に一致した神経活動が記録された。また無麻酔で体幹の運動を部分的に拘束したメダカにおいて、同様の視覚刺激によって、縞模様の移動方向に応じたロコモーションが惹起されることを確認した。

Research Products

• [Journal Article] Spontaneous activity resembling tone-evoked activity in the primary auditory cortex of guinea pigs (2010)
  • Author(s): Saitoh, Kazuya
  • Journal Title: Neuroscience Research Volume: 68 Pages: 107-113
  • Peer Reviewed