2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24247001
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
森 郁恵 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90219999)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 感覚神経細胞 / 記憶・学習 / 温度走性 / Cエレガンス / 神経回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで主に感覚神経細胞であるAFD神経細胞で確立してきたオプトジェネティクスによる神経活動の操作を、介在神経細胞であるRIA 神経細胞に適用することで、調べることが難しかった介在神経細胞の機能解明を進めた。RIA神経細胞特異的に光依存性プロトンポンプであるArchを発現させた線虫系統を作成し、温度勾配上で自由行動する線虫個体に対して光刺激を行い、神経活動と行動を計測した。神経活動計測には遺伝的にコードされたカルシウムインディケーターであるGCaMPを用い、RIA特異的にGCaMPとArchを発現させた線虫を用いた。この線虫は光刺激がない場合は確率的な神経活動を示し、黄色光刺激によりその活動が抑制された。RIA介在神経細胞の活動制御とその計測は世界で初めて実現することができ、Archによる神経活動の抑制が光刺激により速やかに実現できることが確認された。この線虫系統を用いて、自由行動下で黄色光刺激によるRIA特異的な神経活動の抑制を行い、行動の変化を定量的に計測、解析した。当初の予想と異なり、RIAの長時間の抑制は温度勾配上で培養温度へと移動する温度走性行動は抑制せず、常に光刺激のある条件でも一時間後に培養温度へと移動した。そこで、より細かな行動の変化を捕らえるため、短時間の光刺激に対する、方向転換や体の屈折制御などの細かい行動を解析した。神経活動と行動の同時計測を実施すると、黄色光刺激により神経活動が低下することと、それに伴い首の屈折に偏りがあることが示唆された。首部分の微妙な制御による方向の決定は、移動する際に決定的な影響があるため、この微妙な制御にRIA介在神経が関わることで、温度走性を含む探索・意思決定を制御していることが予想される。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Single-Cell memory regulates a neural circuit for sensory behavior.2016
Author(s)
Kobayashi, K., Nakano, S., Amano, M., Tsuboi D., Nishioka, T., Ikeda, S., Yokoyama, G., Kaibuchi, K., Mori, I.
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Journal Title
Cell Rep.
Volume: 14
Pages: 11-21
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Reconstruction of Spatial Thermal Gradient Encoded in Thermosensory Neuron AFD in Caenorhabditis elegans.2016
Author(s)
Tsukada, Y., Yamao, M., Honda, N., Shimowada, T., Ohnishi, N., Kuhara, A, Ishii, S., Mori, I.
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Journal Title
J. Neurosci
Volume: 36
Pages: 2571-2581
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Optically Detected Magnetic Resonance of Nanodiamonds In Vivo; Implementation of Selective Imaging and Fast Sampling.2015
Author(s)
Yoshinari, Y., Mori, S., Igarashi, R., Sugi, T., Yokota, H., Ikeda, K., Sumiya, H., Mori, I, Tochio, H., *Harada, Y. and Shirakawa, M.
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Journal Title
J Nanosci Nanotechnol.
Volume: 15
Pages: 1014-1021
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Importance of cGMP Signaling in Sensory Cilia for Body Size Regulation in Caenorhabditis elegans.2015
Author(s)
Fujiwara,M., Hino, T., Miyamoto, R., Inada,H., Mori, I., Koga, M., Miyahara, K., Ohshima, Y., Ishihara, T.
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Journal Title
Genetics
Volume: 201
Pages: 1497-1510
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] A glial K+/Cl－ cotransporter modifies temperature-evoked dynamics in Caenorhabditis elegans sensory neurons.2015
Author(s)
Yoshida, A., Nakano, S., Suzuki, T., Ihara, K., Higashiyama, T., Mori, I.
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Journal Title
Genes Brain Behav.
Volume: 15
Pages: 42-440
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 感覚情報の時間統合を担う分子神経基盤2015
Author(s)
中野俊詩, Giles C. Andrew, 鈴木孝征, 佐野文菜, 東山哲也, 森 郁恵
Organizer
第38回日本神経科学大会
Place of Presentation
神戸国際会議場および神戸国際展示場, 神戸市
Year and Date
2015-07-28 – 2015-07-31
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[Presentation] Thermal memory and behavioral regulation revealed by calcium imaging of the cultured neurons and neural circuits.2015
Author(s)
Kobayashi K, Nakano S, Amano M, Tsuboi D, Nishioka T, Ikeda S, Yokoyama G, Kaibuchi K, Mori I.
Organizer
C.elegans 20th International Meeting2015
Place of Presentation
University of California, LA, アメリカ合衆国
Year and Date
2015-06-24 – 2015-06-28
Int'l Joint Research
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