動体認識の神経回路とその動作機構

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24300120
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 佐藤 純 金沢大学, 新学術創成研究機構, 教授 (30345235)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 動体認識 / 視覚情報処理 / ショウジョウバエ / 視覚中枢

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となっている。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。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。
これまで、コンピューター制御のLEDによりハエに対して様々な視覚刺激を与えるインセクトアリーナ、および赤外線センサーを用いて翅の動き、および視覚刺激に対するハエの応答をリアルタイムに解析するWing Beat Analyzer装置を構築した。これにより、動体刺激に関与する神経細胞の活動を阻害したトランスジェニックハエにおける行動異常を正確に解析できるようになった。
これまでに当研究室で同定したMi1、Lawf1およびLawf2神経細胞において特異的に任意の遺伝子を発現させることができる系統を確立し、これらの系統を用いることで、Mi1神経細胞が動体認識において中心的な役割を果たすこと、またLawf1およびLawf2神経細胞が協調的に働くことを見出した。さらに、新たに開発した透明化超解像撮影法により、Mi1神経細胞の軸索終末は特徴的な分岐構造を持つことを見出した。この分岐構造が方向特異的な動体認識において重要な役割を果たすことが考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] eyeless/Pax6 Controls the Production of Glial Cells in the Visual Center of Drosophila melanogaster. (2016)
  • Author(s): Suzuki, T., Takayama, R. and Sato, M.
  • Journal Title: Developmental Biology Volume: 409 Pages: 343-353
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2015.12.004
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Super-resolution mapping of neuronal circuitry using an index optimized clearing agent. (2016)
  • Author(s): Ke, M. T., Nakai, Y., Fujimoto, S., Takayama, R., Yoshida, S., Kitajima, T. S., Sato, M. and Imai, T.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 14 Pages: 2718-2732
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.02.057
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Formation of neuronal circuits by interactions between neuronal populations derived from different origins in the Drosophila visual center. (2016)
  • Author(s): Suzuki, T., Hasegawa, E., Nakai, Y., Kaido, M., Takayama, R. and Sato, M.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 15 Pages: 499-509
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.03.056
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Formation of neuronal circuits by interactions between neuronal populations derived from different origins in the Drosophila visual center. (2015)
  • Author(s): Suzuki, T., Hasegawa, E., Nakai, Y., Kaido, M., Takayama, R. and Sato, M.
  • Organizer: 24th European Drosophila Research Conference
  • Place of Presentation: ハイデルベルグ
  • Year and Date: 2015-09-09 – 2015-09-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mathematical modeling and genetic analysis of the wave of differentiation in the Drosophila visual center (2015)
  • Author(s): Sato, M., Miura, T. and Nagayama, M.
  • Organizer: 3rd Asia-Pacific Drosophila Research Conference
  • Place of Presentation: 北京
  • Year and Date: 2015-05-10 – 2015-05-15
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 神経発生学研究分野
  • URL: http://fsosato.w3.kanazawa-u.ac.jp/index.html