2007 Fiscal Year Annual Research Report
線虫の神経回路における情報処理機構-多面的なアプローチによる分子遺伝学的研究-
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18370004
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
石原 健 Kyushu University, 理学研究院, 教授 (10249948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古賀 誠人 九州大学, 理学研究院, 准教授 (60243888)
藤原 学 九州大学, 理学研究院, 助教 (70359933)
広津 崇亮 九州大学, 理学研究院, 助教 (70404035)
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| Keywords | 学習 / 神経回路 / 脳 / 情報処理 / 線虫 / 行動 / 遺伝学 |
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| Research Abstract |
動物は、刻々と変化する環境に対して適切に応答することが必要である。このような環境適応のために、感覚細胞を通じて受容した環境からの様々な情報を、神経回路において適切に処理し、環境に応じた行動をとったり、体のホメオスタシスを制御したりしている。このような感覚情報処理システムは、単純な神経系を持つ生物でも生存や子孫を残すために必須である。我々は、単純な神経回路を持つ線虫C.elegansをモデルとして、情報処理の分子基盤の解明を目指している。
本年度は、線虫における感覚情報の統合を制御する分子として同定した受容体型グアニル酸シクラーゼGCY-28が、化学走性学習の制御にも働いていることを明らかにするとともに、遺伝学的に我々が既に同定していたSCD-2/HEN-1経路とは独立に働いていた。また、GCY-28や我々が同定したHEN-1/SCD-2が制御する感覚情報処理の実体を明らかにするために、カルシウムイオン感受性蛍光タンパク質を用いて神経活動の可視化を行った。感覚刺激に伴う感覚ニューロンの可視化をすすめた。感覚ニューロンAWAにおいても、嗅覚刺激に依存したCa2+濃度変化の検出に成功した。さらに、これまでの解析から情報の統合に重要な役割を果たしているこどが明らかになったAIA介在ニューロンにおいても測定を行ったところ、刺激に応じた活動の検出が見られた。このとき、複数の感覚刺激を与えた場合には異なる応答が見られた。このことは、介在ニューロンにおける情報処理の可視化につながる知見と考えられる。
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