2020 Fiscal Year Annual Research Report
Exploring the mechanism of frequency tuning of auditory sensory neurons in flies
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17K19450
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
上川内 あづさ 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (00525264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河野 崇 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90447350)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 応答性制御 / 聴感覚細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの動物は、自身への脅威となる外敵の接近時や、同種他個体である配偶者候補やその競合相手とかわすコミュニケーションの際などに、音を用いて周囲の状況を知覚し、それにより、自身の生存や生殖につなげる。本研究は、このような音の認識の最初の段階である、音の高さ（周波数）の弁別を担うメカニズムに着目する。特に、聴感覚細胞の「電気的チューニング」のメカニズムを、キイロショウジョウバエをモデルにして解明することを目的とする。
前年度までに、異なる機能特性と周波数特性を持つ２種類の感覚細胞がペアになって、聴覚器内部の感覚子に格納されていることが判明した。また、聴感覚細胞の機能を解析するための聴覚行動実験系の確立に成功した。そこで今年度は、この聴覚行動実験系を用いて、異なる機能特性を持つ各種類の聴感覚細胞が、どのような機構でチューニング制御を受け取るかを調べた。まず、各種類の聴感覚細胞が、どのような制御を受けるかを調べるため、電子顕微鏡を用いた脳の連続切片画像データベースを用いた神経接続の解析を行った。その結果、解析した全ての聴感覚細胞は、脳由来のニューロンからのシナプス入力を受けることがわかった。そこで抗体染色と分子遺伝学を組み合わせた解析を行い、聴感覚細胞が受け取る神経伝達物質を同定した。さらに聴感覚細胞への、各神経伝達物質を介する入力を抑制したところ、音への応答が顕著に変化した。以上の結果から、聴感覚細胞は脳からのチューニングにより、その応答性が制御されることが示唆された。異なる周波数特性を持つ聴感覚細胞がそれぞれチューニングを受けることで、周波数弁別能が制御されている可能性がある。
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