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線虫の行動解析と神経回路モデル

研究課題

研究課題/領域番号 08650472
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測・制御工学
研究機関岩手大学

研究代表者

新貝 鉚蔵  岩手大学, 工学部, 教授 (00089088)

研究分担者 蛯名 良雄  山口大学, 工学部, 教授 (70006229)
小栗栖 太郎  岩手大学, 工学部, 助教授 (70177202)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1996年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード線虫 / 行動 / 運動 / 神経伝達物質受容体 / 変異種 / ひも状ロボット / 神経回路モデル / 周波数解析 / レーザーメス / ヒモ状ロボット
研究概要

(1)線虫(C.elegans)の寒天培地上の自由行動,及び寒天培地に予め誘因物質などの化学物質を与えておいた場合の走化性などの特徴パラメータを求める目的で,寒天培地上の線虫の顕微鏡画像を,VTRに記録するシステムを制作した。VTR再生画像をコンピューターに入力して,線虫を含む小領域画像を追跡するソフトウエアを作成した。
(2)寒天上にバクテリアを貼付した条件下,またはバクテリア貼付しない条件下で,野性種(N2)の前進・後退・停滞の各状態にいる滞在時間、及び運動方向変化の間の時間間隔を測定した。滞在時間,時間間隔のヒストグラムは数個の指数関数の和で表現できることが判明した。行動異常変異体に関するヒストグラムも同様い解析して,野性種との違いを明らかにした。
(3)化学物質存在下で餌のバクテリアを食べる際の咽喉部筋肉の周期的動きを,2次元パワースペクトルを求めることにより解析した。咽喉部筋肉の周期的動きに着目して、アルコールの麻酔作用からの回復を,数理モデルを作って解析した。
(4)GABA受容体サブユニット内の1つを欠損する変異種を作成する目的で,リバースジェベティクス法を用いる実験を準備した(未完)。線虫ゲノムプロジェクトで公表されたDNA配列からGABA受容体と考えられる物を選び出し,高等生物のGABA受容体DNA配列との違いを明らかにした。また,線虫のGABA受容体の状態と比較するための対照実験として,ラットのGABA受容体をアフリカツメガエル卵母細胞に発現させて薬理学的機能を調べた。
(5)運動・行動の特徴量を基に線虫に似たヒモ状モデルが粘性物質の表面を移動運動するモデルを,計算機内に作成して解析した。線虫の神経間結合のデータベースをWhite等の論文等を基に作成した。神経細胞-神経細胞及び神経細胞-筋肉細胞の機能的結合を,汎用神経回路モデルソフトウェアを用いて計算機上に作り,シミュレーションを実行した。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] S.Biswas, Y.Ebina, H.Okada, R, Shingai: "A Phenomenological Model Describing Pharyngeal Pulsing in Caenorhabditiselegans Anesthetized by Alcohol" Research Communications in Molecular Pathology and Pharmacology. 92. 233-244 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新貝 鉚蔵, 池上 修, 蛯名 良雄: "線虫行動の特徴抽出:進行方向の変化" 第11回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'96. 181-184 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ebina, S.Biswas, H.Okada, T.Miki, R.Shingai: "Extraction of Dynamic Characteristics in C.elegans Behaviors by Sequential VTR Picture Analysis" 第11回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'96. 169-172 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Shingai, K.Yanagi et al.: "Functional Expression of GABA Receptor ρ3 Subunit in Xenopus Oocytes" Neuroscience Research. 26. 387-390 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Shingai, K.Yanagi et al.: "Functional Expression of Rat GABA Receptor ρ3 Subunit" 26^<th> Annual Meeting Society for Neuroscience(USA) Abstracts. 22. 1295-1295 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ebina, H.Okada, T.Miki and R.Shingai: "Extraction and Display of Dynamic Characteristics in Undulatory Locomotion of C.elegans" 11^<th>International C.elegans Meeting,Abstracts. 575-575 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.N.Biswas, Y.Ebina, T.Murata, T.Miki, R.Singai: "Investigation of Dynamic Behaviors in periodic organs of C.elegans" 11^<th>International C.elegans Meeting,Abstracts. 649-649 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新貝, 鉚蔵, 千葉, 日野沢, 蛯名: "線虫行動の特徴抽出:前進・後退・停滞時間" 第12回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'97. 85-88 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂梨, 蛯名, 良雄, 岡田, 新貝, 鉚蔵: "数式モデルなどによる線虫の波動状(蛇行)運動のパターン解析" 第12回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'97. 89-92 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.N.Biswas, Y.Ebina, H.Okada and R.Shingai: "A Phenomenological model describing pharyngeal pulsing in Caenorhabditis elegans anesthetized by alcohol." Research Communications in Molecular Pathology and Pharmacology. 92. 233-244 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ebina, S.Biswas, H.Okada, T.Miki and R.Shingai: "Extraction of dynamic characteristics in C.elegans behaviors by sequential VTR picture analysis." Proc.11^<th> Symposium of Biol.& Physiol.Engr.BPES'96. 169-172 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Shingai, O.Ikegami, and Y.Ebina: "Extraction of behavioral characteristics of nematode." Proc.11^<th> Symposium of Biol.& Physiol.Engr.BPES'96. 181-184 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Ikegmi, Y.Ebina and R.Shingai: "Extraction of behavioral features from images of locomotion of nematode." Technical Report of IECIE Japan. MBE96-83. 13-17 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ogurusu and R.Shingai: "Cloning of a putative gamma-aminobutyric acis (GABA) receptor subunit rho3 cDNA." Biochim.Biophys.Acta. 1305. 15-18 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Shingai, K.Yanagi, K.Sakata and T.Ogurusu: "Functional expression of GABA rho3 receptors in Xenopus." Neurosi.Res. 26. 387-390 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Shingai, S.Chiba, M.Hinosawa, Y.Ebina: "Extraction of behavioral characteristics : duration of forward-, backward-locomotion and stop-state." Proc.12^<th> Symposium of Biol.& Physiol.Engr.BPES'97. 85-88 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakanashi, Y.Ebina, H.Okada and R.Shinagai: "Analysis of undulatory locomotion of nematode by mathematical model." Proc. 12^<th> Symposium of Biol. & Physiol. Engr.BPES'97. 85-88 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ebina, H.Okada, T.Miki, and R.Shingai: "Extraction and display of dynamic characteristics in undulatory locomotion of C.elegans." 11^<th> International C.elegans Meeting Abstracts (Madison, USA). 535 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.N.Biswas, Y.Ebina, T.Miki and R.Shingai: "Investigation of dynamic behaviors in periodic organs of C.elegans by sequential image analysis." 11^<th> International C.elegans Meeting Abstracts (Madison, USA). 649 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ogurusu, G.Eguchi and R.Shingai: "Localization of gamma-aminobutyric acid (GABA) receptor rho3 subunit in rat retina." NeuroReport. 8. 925-927 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Biswas, Y.Ebina, H.Okada, R.Shingai: "A Phenomenological Model Describing Pharyngeal Pulsing in Caenorhabditis elegans Anesthetized by Alcohol" Research Communications in Molecular Pathology and Pharmacology. 92. 233-244 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 新貝鉚蔵, 池上修, 蛯名良雄: "線虫行動の特徴抽出:進行方向の変化" 第11回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'96. 181-184 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ebina, S.Biswas, H.Okada, T.Miki, R.Shingai: "Extraction of Dynamic Characteristics in C.elegans Behaviors by Sequential VTR Picture Analysis" 第11回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'96. 169-172 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shingai, K.Yanagi et al.: "Functional Expression of GABA Receptor ρ3 Subunit in Xenopus Oocytes" Neuroscience Research. 26. 387-390 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shingai, K.Yanagi et al.: "Functional Expression of Rat GABA Receptor ρ3 Subunit" 26^<th> Annual Meeting Society for Neuroscience(USA)Abstracts. 22. 1295-1295 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ebina, H.Okada, T.Miki and R.Shingai: "Extraction and Display of Dynamic Characteristics in Undulatory Locomotion of C.elegans" 11^<th> International C.elegans Meeting,Abstracts. 575-575 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.N.Biswas, Y.Ebina, T.Murata, T.Miki, R.Singai: "Investigation of Dynamic Behaviors in periodic organs of C.elegans" 11^<th> International C.elegans Meeting,Abstracts. 649-649 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 新貝鉚蔵, 千葉, 日野沢, 蛯名: "線虫行動の特徴抽出:前進・後退・停滞時間" 第12回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'97. 85-88 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 坂梨, 蛯名良雄, 岡田, 新貝鉚蔵: "数式モデルなどによる線虫の波動状(蛇行)運動のパターン解析" 第12回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'97. 89-92 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 新貝鉚蔵、池上修、蛯名良雄: "線虫行動の特徴抽出:進行方向の変化" 第11回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'96. 181-184 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ebina,S.Biswas,H.Okada,T.Miki,R.Shingai: "Extraction of Dynamic Characteristics in C.elegans Behaviors by Sequential VTR Picture Analysis" 第11回生理生体工学シンポジウム論文集. BPES'96. 169-172 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 池上修、蛯名良雄、新貝鉚蔵: "線虫の行動記録画像からの行動の特徴抽出" 電子情報通信学会信学技報. MBE96-83. 13-17 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shingai,K.Yanagi et al.: "Functional Expression of GABA Receptor p3 Subunit in Xenopus Oocytes" Neuroscience Research. 26. 387-390 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shingai,K.Yanagi et al.: "Functional Expression of Rat GABA Receptor p3 Subunit" 26th Annual Meeting Society for Neuroscience(USA) Abstracts. 22. 1295-1295 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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