Neural network of behavioral decision-making for multiple sensory inputs

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: Systems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system
• Project/Area Number: 20115004
• 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: Iwate University
• Principal Investigator: SHINGAI Ryuzo Iwate University, 工学部, 教授 (00089088)
• Project Period (FY): 2008 – 2012
• Keywords: 線虫 / 行動解析 / カルシウムイメージング / 神経回路 / シミュレーション

Research Abstract

計測と数理的解析・モデル化により、C.エレガンスに2種類の誘引性感覚刺激(温度と化学物質の組合せに重点を置く)を同時に与えた場合の行動選択の神経系制御機構に関する次の研究を行う。
(1)行動選択の神経メカニズムを、一匹毎の線虫の詳細な行動解析と細胞内Ca2+濃度変化計測により解明する。特に誘引性温度が化学走性に与える影響の神経機構を解明する。
(2)特定のニューロンを欠失させた細胞破壊系統及び行動選択に関する変異体の表現型を解析する。
(3)走性データの統計解析と数理モデルの作成・解析により行動レベルで制御機構を解明する。
(4)少数ニューロンからなる回路モデルの作成・解析により、行動選択の制御機構を解明する。
(5)全ニューロンを考慮した回路モデルの作成・解析により神経系全体からの考察を行う。

Research Products

• [Journal Article] Quantitative modeling of neuronal dynamics in C.elegans. (2010)
  • Author(s): Kuramochi, M., Iwasaki, Y.
  • Journal Title: Lecture Notes in Computer Science (Springer-Verlag) 6443 Pages: 17-24
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo calcium imaging of OFF-responding ASK chemosensory neurons in C.elegans. (2009)
  • Author(s): Wakabayashi T., Kimura Y., Ohba Y., Adachi R., Satoh Y., Shingai R.
  • Journal Title: Biochimicaet Biophysica Acta- General Subjects 1790 Pages: 765-769
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Simultaneous presentation of two attractants modifies taxis behavior in C.elegans. (2010)
  • Author(s): Shingai, R.
  • Organizer: 第87回日本生理学会(企画シンポジウム)
  • Place of Presentation: 盛岡・マリオス
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Presentation] C.エレガンスの部分神経回路のシミュレーション. (2009)
  • Author(s): 祝田尚之、岩崎唯史、若林篤光、新貝鉚蔵
  • Organizer: BPES 2009 第24回生体・生理工学シンポジウム(主催計測自動制御学会)
  • Place of Presentation: 東北大学工学部青葉山キャンパス(依頼講演)
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] Integration of thermosensation and chemosensation during simultaneous presentation assay in C.elegans. (2009)
  • Author(s): Shingai, R., Adachi, R., Wakabayashi, T.
  • Organizer: 17th Int.C.elegans Meeting
  • Place of Presentation: UCLA (USA)
  • Year and Date: 2009-06-27
• [Presentation] Analysis of noise robustness in neural circuit of C.elegans. (2009)
  • Author(s): Iwasaki, Y.
  • Organizer: 17th Int.C.elegans Meeting
  • Place of Presentation: UCLA (USA)
  • Year and Date: 2009-06-27
• [Presentation] Behavioral decision-making during acidic pH avoidance in C. (2009)
  • Author(s): Wakabayashi, T., Togashi, T., Shingai, R.
  • Organizer: elegans.
  • Place of Presentation: UCLA (USA)
  • Year and Date: 2009-06-26
• [Remarks]
  • URL: http://ims.dse.ibaraki.ac.jp/research/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://ims.dse.ibaraki.ac.jp/ccep/