2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K14307
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
谷本 拓 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70714955)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経情報処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海馬や扁桃体といった脳構造は一般的に、記憶、場所情報、感情などの様々な情報を処理し、多様な機能を発現する。単一脳構造の機能の多様性を理解するために、本研究ではショウジョウバエのキノコ体に着目した。昆虫の記憶学習の中枢であるキノコ体は、生と負の嗅覚連合記憶を制御する。さらに各記憶について、その形成、保持、読み出しといった異なる素過程を制御する。本研究では、これらの異なる素過程をキノコ体からの神経出力の違いとして理解することを目的とする。記憶の素過程における各出力神経の重要性を定量化し、この重要性パターンを各素過程の機能コードとして定義することで、機能多様性の理解を目指す。
平成27年度は、キノコ体からの出力神経の構造的な特徴について解析を行った。各細胞におけるシナプスの位置を可視化し、キノコ体内の各領域からキノコ体外のどの領域へ出力されているのか、細胞クラスターごとの投射パターンを定量的に記述した。今後はこれらの形態解析結果に、各細胞種から放出される神経伝達物質のデータを加えて、各領域からの情報出力の構造様式をまとめたキノコ体出力回路地図の完成を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、キノコ体出力回路地図の作成が順調に進んだ。今年度の達成目標であったクラスター解析までを行うことができ、順調に研究成果が得られている状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度に作成を進めたキノコ体出力神経の形態解析の結果をもとに、形成、保持、読み出しといったキノコ体の嗅覚記憶の異なる素過程における各出力神経の必要性を定量し、キノコ体が持つ機能多様性の理解を目指す。
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| Causes of Carryover |
平成28年度に、キノコ体の各出力神経細胞種について、その神経伝達を報酬・忌避学習の各素過程特異的に阻害するという記憶学習実験を行う予定である。約20種類の出力神経と、報酬・忌避記憶それぞれにおける形成、保持、読み出しという6つの素過程へ必要性を定量するという非常に大規模な行動実験である。この実験の一部を自動化し、高速かつ高効率の機能解析システムを構築することが研究計画の完遂には不可欠である。
今年度に得られたデータを踏まえて装置をデザインした結果、計画よりも大規模な装置が必要であることが分かった。このため、平成27年度に計上していた経費を平成28年度に繰り越して使用する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
高速かつ高機能の行動実験装置構築・拡充・維持のために、東北大学内の工場に発注する際の材料費と工賃として使用する。
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[Presentation] Mushroom body reward circuits.2015
Author(s)
Tanimoto H.
Organizer
The EMBO-Kavli Workshop on Neural Circuits and Behaviour of Drosophila
Place of Presentation
Orthodox academy of Crete, Hania (Greece)
Year and Date
2015-07-05 – 2015-07-09
Int'l Joint Research / Invited
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