自動追跡ロボット技術と超高速三次元イメージング技術の統合による脳動作原理の解明

• Project/Area Number: 22KK0100
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 木村 幸太郎 名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20370116)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武石 明佳 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 理研白眉研究チームリーダー (30862007) ; 大友 康平 順天堂大学, 大学院医学研究科, 准教授 (40547204) ; 堤 元佐 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任助教 (60782422)
• Project Period (FY): 2022-10-07 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000); Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2023: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000); Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
• Keywords: カルシウムイメージング / 高速三次元イメージング / 自動追跡 / 線虫C. エレガンス

Outline of Research at the Start

脳研究は現代生命科学における一大重要分野であるが、脳の動作原理の詳細は不明な点が多い。本研究では、米国コロンビア大学・Hillmanらが開発した超高速三次元イメージングシステムSCAPEと、研究代表者・木村の自動追跡型ロボット顕微鏡OSBを統合し、線虫C. エレガンスの脳全体の神経細胞活動と行動を網羅的かつ自動的に計測する世界で唯一の自動追跡型超高速三次元イメージングロボット顕微鏡を開発する。これにより、線虫の刺激応答行動やその学習に関わる重要な神経細胞活動の伝達経路を解明し、脳の基本的動作原理の理解につなげる。また本研究成果を新たな生体深部高速イメージング技術の開発に発展させる。