• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

リバースオプトジェネティクスの実証と、線虫の「動き」モデリングへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K19452
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 神経科学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

青木 航  京都大学, 農学研究科, 助教 (10722184)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードoptogenetics / reverse optogenetics / functional cellomics / C. elegans / neural network / Connectome / Reverse optogenetics
研究成果の概要

線虫C. elegansは302個のニューロンからなる神経ネットワークを持つが、その機能はいまだよくわかっていない。我々は、各ニューロンが行動に与える機能を網羅的にアノテーションするための新規方法論―機能的セロミクス―を開発した。この方法論を線虫の産卵行動に適用し、産卵行動に強く影響するニューロンの解析に成功した。さらに、線虫の行動を自動でトラッキングしモデル化する動画撮影システムを構築し、線虫のロコモーションモチーフに影響するニューラルネットワークの解析を進めている。機能的セロミクスをさまざまな行動系に適用することで、普遍的な脳の計算メカニズムを理解できるようになる期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の独創性は、従来の発想を逆転させ、仮説を必要としない網羅的解析法を神経ネットワーク研究に導入することに集約される。本申請は、仮説フリー・ハイスループット・1細胞分解能の方法論を細胞ネットワークレベルの研究に新しく導入するものである。本方法論により、動物の行動を高精度に予測できる神経ネットワークモデルの構築に成功すれば、神経系の普遍的動作原理を理解する上で大きなマイルストーンとなる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Cellomics approach for high-throughput functional annotation of Caenorhabditis elegans neural network2018

    • 著者名/発表者名
      Aoki Wataru、Matsukura Hidenori、Yamauchi Yuji、Yokoyama Haruki、Hasegawa Koichi、Shinya Ryoji、Ueda Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28653-x

    • NAID

      120006489942

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 神経ネットワーク機能の網羅的解析を目指した バイアスフリーオプトジェネティクスの開発2018

    • 著者名/発表者名
      青木 航
    • 学会等名
      細胞凝集研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ファンクショナルセロミクスによる神経ネットワークのハイスループットアノテーション2018

    • 著者名/発表者名
      山内悠至,松倉秀典,青木航,植田充美
    • 学会等名
      生物工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cellomics approach for high-throughput functional annotation of Caenorhabditis elegans neural network2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Aoki
    • 学会等名
      Max Planck Florida Institute-JST(PRESTO) Joint Workshop on Neuroscience and Single Cell Research
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能的セロミクスを用いた線虫行動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松倉 秀典, 山内 悠至, 横山 治樹, 青木 航, 植田 充美
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 線虫神経ネットワークのハイスループットアノテーション法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山内悠至,松倉秀典,横山治樹,青木 航,植田充美
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 仮説フリーサイエンスの拡張による生命理解の高速化2018

    • 著者名/発表者名
      青木 航
    • 学会等名
      第3回生物機能開発研究所講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cellomics approach for high-throughput functional annotation of Caenorhabditis elegans neural network2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Aoki
    • 学会等名
      12th International workshop on approaches to single cell analysis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-throughput Functional Annotation of the Caenorhabditis elegans Neural Network2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru AOKI, Haruki YOKOYAMA, Hidenori MATSUKURA, Mitsuyoshi UEDA
    • 学会等名
      ASBMB 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニューラルネットワークを網羅的かつハイスループットに解析する新規方法論2017

    • 著者名/発表者名
      松倉 秀典, 横山 治樹, 青木 航, 植田 充美
    • 学会等名
      生物工学会 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経ネットワークの網羅的解析に向けた“functional cellomics”の開発2017

    • 著者名/発表者名
      青木 航, 山内 悠至, 松倉 秀典, 万 沢夫, 橋本 崇志, 油屋 駿介, 植田 充美
    • 学会等名
      分子生物学会 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] バイオイノベーションに向けて~バイオテクノロジーの新技術からの新しい視点~2019

    • 著者名/発表者名
      青木 航
    • 総ページ数
      258
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314112
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] AI導入によるバイオテクノロジーの発展2018

    • 著者名/発表者名
      青木 航
    • 総ページ数
      234
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313153
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi