2014 Fiscal Year Annual Research Report
ノイズに頑強な情報処理機構の神経回路・分子基盤の解明
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14J11549
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 力憲 東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経科学 / ショウジョウバエ / 動き検知 / ノイズ視覚刺激 / ホールセル記録 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者がおこなったこれまでの研究から，中枢神経系が視覚神経の動き刺激に対する応答特性を調節しているのではないか？という仮説をたてた．本研究では，この仮説を電気生理学的手法を用いて検討する本年度の主な達成状況は以下である．
１、ショウジョウバエにおけるin vivoパッツクランプ法を確立した．本研究課題を遂行する上で必須の技術である，in vivoホールセルパッチクランプによる動き検知細胞からの電位記録法を確立した．従来報告されている方法よりも簡便で応用範囲の広い解剖・固定法を共同研究者である東京薬科大学の森本准教授・関助教とともに開発した．この方法は同じくショウジョウバエからのホールセル記録を目指す研究者らから注目されており，国内の複数の研究者に対して技術指導を行った．
２、動き検知細胞の応答特性はノイズ頑強な動き知覚を説明できることを発見した．確立した手法を用いて，ノイズに頑強な動きの知覚が動き検知細胞の応答性から説明できることを発見した．従来ショウジョウバエ研究では使われてこなかった通信理論の手法を適応することで，行動と神経活動を直接比較した．
３、動き検知細胞におけるノイズ頑強な応答特性を説明する神経アルゴリズムを提案した．モデリング手法を用いて，動き検知細胞の応答性を定性的に説明する神経モデルを構築し，実験結果の説明を試みた．その過程で，視覚の空間特性や非線形な情報処理が重要なファクターになっていることを明らかにした．これらの要素は，動き情報処理において従来はあまり重用視されてこなかった要素である．
これらの研究結果をまとめ，国際学術誌Scientific Reportsに投稿し採択された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
in vivo パッチクランプ法による神経活動の測定ができた．またその技術をもとに当初予定していた実験データを得ることができた．それらをまとめた論文が国際学術誌に採択された．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までの研究で，in vivoパッチクランプ法による動き刺激に対する視覚系の神経細胞応答を測定することができた．本年度は中枢神経系から動き検知細胞へ投射する具体的な神経回路，分子基盤を行動実験や免疫染色法などを用いて明らかにする．
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