Neuronal mechanisms of visual prey recognition in zebirafish

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07494
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 武藤 彩 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 客員研究員 (00525991)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ゼブラフィッシュ / カルシウムイメージング / 視覚 / 捕獲行動 / 獲物検出器

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的はゼブラフィッシュ稚魚の捕獲行動をモデルとして選び、獲物の認識から捕獲行動に至るまでの神経回路を同定することである。特に、「獲物検出器」として前視蓋領域にある２つの神経核(PSmとPSp)がこれまで、我々及び他のグループにより同定され、この２つが係る神経回路の相互の接続が不明であることから、この２つの回路の関係に注目した解析を行っている。神経回路の可視化およびその機能可視化には、ナショナルバイオリソースセンターの組織・細胞特異的Gal4系統ライブラリー(約2000系統）をスクリーニングして,関係する系統を同定するという戦略を取っている。今年度は、いくつかの候補となるGal4系統を用いて機能可視化プローブであるGCaMP系統の魚と掛け合わせを行い、ゼブラフィッシュ稚魚脳内の発現パターンを２光子励起顕微鏡を用いたZ-スタック作成により観察・記録した。また、稚魚が自由に捕獲行動できる状態でカルシウムイメージングを行い、捕獲行動時に神経活動が上昇する脳部位の探索を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究目的を達成するためには、新たな神経回路の同定、または、既知の神経回路の新たな役割の同定に成功する必要がある。そのためには多数のGal4系統を詳細に解析することが必須であり、現在それを精力的に行っている状況で、有力な候補を得てはいるが、その有効性を実証するには至っていないため。

Strategy for Future Research Activity

これまで通り、Gal4系統のスクリーニングを続けることにより、捕獲行動に関与する神経回路の網羅的な同定に努める。その際、スクリーニングの努力が無駄にならないように、スクリーニングで解析した観察データは新たにデータベースを構築し、そのデータベースのコンテンツとして第三者が利用可能な状態にすることを計画している。

Causes of Carryover

今年度はこれまでに購入した実験装置および所属機関の共通機器を用いた実験を遂行したため、支出が抑制された。次年度は、スクリーニング（Gal4系統の発現パターンの詳細な解析、機能解析）の規模を拡大するために人件費での使用、データベース構築のための費用、データ保存のための大容量記憶装置での支出を計画している。