2021 Fiscal Year Annual Research Report
マルチモーダル入力を適応的行動出力に収斂する脳情報動態の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Brain information dynamics underlying multi-area interconnectivity and parallel processing |
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| Project/Area Number |
20H05048
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
能瀬 聡直 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30260037)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ショウジョウバエ / コネクトミクス / マルチモーダル感覚統合 / 脳情報動態 / カルシウムイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
幼虫は頭部に侵害刺激を受けると後退運動により逃避する。この逃避行動は、２つのモダリティ、視覚および触覚によって誘起される。申請者らは以前の研究において視覚刺激、触覚刺激が後退運動を誘起する過程を制御するコマンドニューロンとして、a-WaveとBi-clusterをそれぞれ同定し、さらに両者に共通する下流細胞の候補BLT (Bilateral thoracic)ニューロンを同定した。本年度はBLTの機能を探るため、光遺伝学を用い自由行動中の幼虫においてBLT（および極少数の他のニューロン）を活性化し、前進運動の頻度が有意に減少することを見出した。一方、後退運動の誘導は起こらなかった。以上の結果は、BLTニューロンが前進運動実行回路の活動を抑制することで、後退運動の誘起を促進していることを示唆するものである。一方、昨年度計画においてBLT細胞とは独立に触覚や視覚の刺激を受けて後退運動を誘導するようなニューロンの候補を光遺伝学により探索し、機械刺激・青色光による後退運動の誘発に必要かつ十分なτニューロンを同定した。今年度はsybGRASP法を用いて上流・下流の細胞を探索し、τニューロンがwaveの直下にあり、かつ後退のコマンドニューロンであるMDNの直上に位置することを示唆する結果を得た。この結果はτニューロンも触覚、視覚情報を統合し後退運動を誘導する過程に関与することを支持するものである。以上のように本研究では触覚、視覚情報の統合に関わる複数の回路の存在を明らかにすることに成功した。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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