2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Systems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system |
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20115004
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
新貝 鉚蔵 Iwate University, 工学部, 教授 (00089088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 唯史 茨城大学, 工学部, 助教 (50282281)
若林 篤光 岩手大学, 工学部, 助教 (30332498)
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| Keywords | 線虫 / カルシウムイメージング / 行動解析 / 神経回路 / モデル / シミュレーション |
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| Research Abstract |
1.感覚ニューロン及び介在ニューロンAIAにカルシウム濃度依存性蛍光蛋白質G-CaMP2を発現する線虫系統を複数系統作製し、また同様な線虫系統を他の研究者から入手した。蛍光画像解析システムを用いて、ASKニューロンをアミノ酸リジンで刺激に対する感覚ニューロンまたは介在ニューロンの細胞内Ca^<2+>濃度変化を測定し刺激を終えた時に大きな細胞内Ca^<2+>濃度の増大を見出し論文発表と学会発表を行った。さらにAIAニューロンにG-CaMPを発現させた系統を作成して生理学的実験を行った。
2.既存の変異種、作成した細胞破壊系統、および野生型の行動の特徴を、行動解析システムを用いて一匹ずつ詳細に計測・解析した。特に線虫が好む温度と塩に対する行動選択、酸に対する忌避行動の選択の2件の解析結果を学会発表した。
3.走性データの統計分析を行うための解析ソフトウエアを開発・整備した。それらを用いてGABA変異種の移動運動(論文準備中)、および上記2.の研究に用いた。
4.(1)少数のニューロンから成る部分神経回路のノイズに対するロバストネス、(2)神経回路の化学刺激・温度刺激に対する応答のシミュレーション、(3)細胞内Ca^<2+>度変化計測データと比較し得る小神経回路モデルの研究を行い、(1)と(2)を学会発表した。
5.公表されているAWC感覚ニューロン内Ca^<2+>濃度変化計測データをもとに、AWCの細胞内情報伝達からCa^<2+>濃度変化説明するモデルを作成して学会発表を行った(論文準備中)。神経回路モデルの基幹部分を構築し、報告されている実験事実の多くに矛盾し無い感覚刺激応答を実現し、その結果を学会発表した。また、C.エレガンスの全ニューロンから成る神経回路構築の作業を進めた。さらに、全シナプス結合の空間情報を付加した神経結合データベース構築を進めた。
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