2022 Fiscal Year Research-status Report
アミノ酸味覚刺激がもたらす報酬・罰の並行記憶が形成、想起される仕組みの解明
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22K20645
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
利嶋 奈緒子 北海道大学, 理学研究院, 研究院研究員 (00961228)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Keywords | ショウジョウバエ / 連合学習 / 味覚 / ドーパミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生存や繁殖、または成長するため、生物は適切な栄養素を探して摂取しなければならない。昆虫のように単純な脳を持つ生物でも、味覚と嗅覚の連合学習などによって過去の経験を記憶し、その記憶を効率的な食物の探索のために利用することが可能である。アミノ酸は生物にとって必須の栄養素の一つであるが、生物がどのようにして必要な種類のアミノ酸を必要な量、外界から探して摂取しているのかは、解明されていない部分が多く存在する。本研究ではアミノ酸記憶の形成、想起の神経回路を明らかにすることを目標に、キイロショウジョウバエの幼虫を用いて遺伝的手法と行動神経的手法を組み合わせて研究を進めている。
これまではアミノ酸混合液による並行記憶の形成が確認されていたが、単一のアミノ酸によっても同様の記憶が見られることがわかった。アミノ酸混合液が並行記憶をもたらすのは、嗜好性のアミノ酸と忌避性のアミノ酸が混合されているためであるのか、それともひとつのアミノ酸にそれら両方の性質が備わっているのかはわかっていなかったが、その疑問に答える発見である。単一アミノ酸によって引き起こされる並行記憶を報酬、罰それぞれにおいて詳しく調べるためにも、まずは実験条件を最適化させるための実験を行った。現在は記憶領域に投射するドーパミン作動性ニューロンの抑制によって、報酬・罰それぞれの記憶形成にどのような影響が現れるのかを調べる実験に取りかかっている。
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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
新しい研究室に移動し実験系を立ち上げたため、始めに、過去に行った行動実験の再現性を確認する必要などもあり、実験系の確立に多少の時間を要したが、研究課題はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
昆虫の記憶中枢であるキノコ体に入力するドーパミン作動性ニューロンを、光遺伝学の技術を用いて抑制し、どのタイプのニューロンがアミノ酸記憶の形成・想起に関わっているのか調べる。また、in vivoイメージングによって、アミノ酸刺激に応答するニューロンの活動を記録する。
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| Causes of Carryover |
新たな研究環境での実験の立ち上げに時間を要したため、予定していた物品の購入が先延ばしになった。次年度にまとめて購入する予定である。また、次年度には国際学会や論文で成果を発表する予定であり、旅費や論文投稿料が必要になる。
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