2018 Fiscal Year Annual Research Report
information processing mechanisms in an inter-neuronal circuit
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16H02516
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
森 郁恵 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90219999)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 神経回路 / 意思決定 / 行動選択 / 情報処理 / C.elegans |
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| Outline of Annual Research Achievements |
線虫は、一定の温度で、餌を十分に与えられた環境で飼育されると、餌のない温度勾配上で飼育温度にむけて移動する。一方、一定温度で飢餓を経験した線虫は、温度勾配上で飼育温度に移動せず、温度勾配上を探索するような行動を示す。これまでの研究によれば、温度を受容する感覚ニューロンAFDと、そのシナプス後ニューロンである介在ニューロンAIYの相互作用が飢餓による行動の変容に重要であることが示唆されている。そこで、本年度は、飽食経験のある個体と、飢餓経験のある個体で、AFDとAIYの相互作用がどのように異なるかを調べるため、AFDとAIYにそれぞれカルシウムプローブRCaMP2とGCaMP3を発現させた系統を用いてカルシウムイメージングを行った。具体的には、マイクロビーズで体を固定した線虫に対して温度変化刺激を与えながら、AFDとAIYから同時にカルシウムシグナルを取得した。２０度で飽食を経験した個体に対して、１７度付近から２１度まで振動しながら上昇する温度刺激を与えると、AFDのカルシウムシグナルは温度振動にフェイズロックする振動を示した。AIYは１７度付近ではAFDの振動に同期する応答を示したが、より高温ではAFDと逆に同期していた。一方、２０度で飢餓を経験した個体に対して同じ温度振動刺激を与えると、AFDは飽食個体と同様の応答特性を示したが、AIYは１７度付近でAFDに対して逆に同期することがわかった。相互相関関数によるタイムラグ相関解析、およびヒルベルト変換を用いたシグナル間位相差の検出により、１７度付近におけるAFDとAIYの動的相互作用が、飢餓経験によって変容していることが分かった。この結果は、これまでに得られた行動実験の結果を説明しうるものであった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Alteration of Synaptic Valence Controls a C. elegans Navigation Behavior2019
Author(s)
Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Xianfeng Fei, Takamasa Suzuki, Rhea Ahluwalia, Ayana Sano, Rumi Kondo, Kunio Ihara, Koichi Hashimoto, Tetsuya Higashiyama, Ikue Mori,
Organizer
UK-Japan Neuroscience Symposium
Int'l Joint Research
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