2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24300120
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
佐藤 純 金沢大学, 脳・肝インターフェースメディシン研究センター, 教授 (30345235)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 動体認識 / 視覚情報処理 / ショウジョウバエ / 視覚中枢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動体認識は多くの動物において見られる基本的な視覚情報処理であるが、特定の動き成分を抽出する動体認識回路の実体は不明な点が多く、神経科学における重要な課題である。動体認識回路の動作機構は進化的に保存されており、ショウジョウバエは優れたモデル系だと考えられているが、ハエを用いた動体認識の研究はほとんど進んでいなかった。申請者によるハエ視覚系の発生機構についての研究から、特定の神経細胞の機能を人工的に操作する道が開かれた。ハエの神経遺伝学的ツールと行動実験を組み合わせることにより、動体認識回路の実体および動作機構を明らかにすることが本研究の目的である。
新しい行動実験装置と動体認識に関与すると考えられている神経細胞の神経活動を特異的に阻害するトランスジェニック系統を組み合わせ、どの神経細胞がどのような役割を果たしているか解析した。動体認識の情報処理は大きく分けてON経路とOFF経路から成ると言われているが、L1, Mi1, Lawf2などON経路に属する神経細胞の活動を阻害した場合、視覚刺激への応答に異常が見られたが、この異常は想定していたよりも弱いものであった。ON経路とOFF経路の機能は大幅に重複すると考えられるため、今後はON経路とOFF経路の相互作用に着目して研究を進める必要があると考えられる。
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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
新しく設計した視覚行動実験装置は順調に稼働しており、これまでに作製したトランスジェニック系統を用いて多数の行動実験を行った。その結果、ON経路の神経活動を抑制することで視覚応答における異常が確認されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
動体認識の情報処理は大きく分けてON経路とOFF経路から成ると言われているが、L1, Mi1, Lawf2などON経路に属する神経細胞の活動を阻害した場合、想定していたよりも弱い異常しか観察されなかった。ON経路とOFF経路の機能は大幅に重複すると考えられる。ON経路とOFF経路の相互作用を調べることによって、明らかな表現型を観察し、神経回路の動作機構を明らかにしたい。そのために、OFF経路を構成するL2, Tm1, Tm2などの神経細胞とON経路神経細胞の機能を組み合わせて阻害し、視覚行動の異常を解析する。また、これら神経細胞の神経接続を超解像顕微鏡によって可視化する。アリーナとカルシウムイメージングを組み合わせ、ON刺激・OFF刺激など様々な視覚刺激に対する神経細胞の応答を解析する。
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