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視覚情報処理と行動制御の基盤となる神経メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K20147
研究種目

国際共同研究加速基金(帰国発展研究)

配分区分基金
審査区分 生物系
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

久保 郁  国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 准教授 (40786373)

研究協力者 北川 真子  
フィアヨス・オリベロス カロリナ  
研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
55,640千円 (直接経費: 42,800千円、間接経費: 12,840千円)
キーワード視覚情報 / 神経回路 / オプティックフロー / ゼブラフィッシュ / Ca^<2+>イメージング / 視覚 / コネクトーム / 前視蓋 / 電子顕微鏡画像解析 / カルシウムイメージング / FuGIMA
研究成果の概要

前視蓋にはオプティックフロー視覚刺激に反応する様々なタイプの神経細胞が存在し、それらが神経ネットワークを形成することにより、異なるオプティックフローのパターンが区別されている。我々は、オプティックフローに反応する前視蓋ニューロンを遺伝学的に標識することに成功し、特定のタイプの前視蓋細胞がオプティックフロー情報処理を行う神経ネットワークに寄与する手掛かりを得た。また、オプティックフロー反応細胞の形態解析により、単眼性オプティックフロー情報から両眼性オプティックフロー情報が計算されるための解剖学的基盤を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、オプティックフロー情報処理の神経ネットワークに関する機能的および解剖学的メカニズムの一端が明らかとなった。本研究成果は、感覚-運動変換の神経メカニズムに関する基本原理の解明に貢献すると言える。また、ほ乳類大脳皮質などの高次脳機能に広く共通する神経メカニズムの理解に役立つ可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク研究所神経生物学/Center of advanced European studies and research(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] An Optical Illusion Pinpoints an Essential Circuit Node for Global Motion Processing2020

    • 著者名/発表者名
      Yunmin Wu, Marco dal Maschio, Fumi Kubo, Herwig Baier
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 108 号: 4 ページ: 722-734

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2020.08.027

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A calibrated optogenetic toolbox of stable zebrafish opsin lines2020

    • 著者名/発表者名
      Antinucci P, Dumitrescu A, Deleuze C, Morley HJ, Leung K, Hagley T, Kubo F, Baier H, Bianco IH, Wyart C.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9

    • DOI

      10.7554/elife.54937

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuronal Architecture of a Visual Center that Processes Optic Flow2019

    • 著者名/発表者名
      Kramer A, Wu Y, Baier H, Kubo F.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 103 号: 1 ページ: 118-132

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2019.04.018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Cellular-Resolution Atlas of the Larval Zebrafish Brain2019

    • 著者名/発表者名
      Kunst M, Laurell E, Mokayes N, Kramer A, Kubo F, Fernandes AM, Förster D, Dal Maschio M, Baier H.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 103 号: 1 ページ: 21-38

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2019.04.034

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 視覚による行動選択の神経基盤2019

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 雑誌名

      生体の科学 特集「脳神経回路のダイナミクスから探る脳の発達・疾患・老化」

      巻: 70 ページ: 53-57

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Optogenetic precision toolkit to reveal form, function and connectivity of single neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Förster D, Kramer A, Baier H, Kubo F.
    • 雑誌名

      Methods

      巻: 50 ページ: 42-48

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2018.08.012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ゼブラフィッシュにおける錯視反応とその視覚情報処理回路2020

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      第18回 北海道大学脳科学研究教育センターシンポジウム 「感覚と運動の神経基盤の進化 ~非哺乳類脳から学ぶ計算原理~」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 錯視反応を用いた動きの視覚情報処理を担う神経回路の解析2020

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      第43回 日本神経科学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュにおける視覚情報処理と行動制御メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      感覚器研究イニシアチブ・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オプティックフロー情報処理に関わる神経回路の解剖学的基盤2019

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      Neuro2019、シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全脳にわたる包括的な神経ネットワーク解析とその先2019

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      Neuro2019、大会長企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Function and connectivity of a visual circuit underlying optic flow processing in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      The Joint Symposium on Fusion of Biomedical and Physical/Informational Sciences in Neurobiology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neuronal architecture of a visual center that processes optic flow2019

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会、ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 視運動の情報処理に関わる神経ネットワークのイメージング解析2019

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      第13回バイオイメージングフォーラム&基生研重点共同利用合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cellular composition of the optic flow processing circuit in the zebrafish pretectum2018

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所・研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Function and connectivity of optic flow processing circuit in the zebrafish pretectum2018

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Conference “Latest Advances in Development & Function of Neuronal Circuits”
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Function and connectivity of optic flow processing circuit in the zebrafish pretectum2018

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      第24回小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Function and connectivity of optic flow processing circuit in the zebrafish pretectum2018

    • 著者名/発表者名
      久保 郁
    • 学会等名
      第41回神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 【研究内容や研究成果に関するWebページ】 国立遺伝学研究所 久保研究室 ホームページ

    • URL

      http://kubolab.jp/wp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-03-28   更新日: 2022-04-15  

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