| 研究課題/領域番号 |
19K06952
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46030:神経機能学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
國友 博文 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20302812)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 記憶と学習 / 線虫 / 化学感覚 / シナプス / 塩化物イオンチャネル / 神経ペプチド / 走化性 / 塩走性 / 味覚 / ClCチャネル / 適応行動 / シナプス可塑性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
記憶と学習は健康的な生活を支える高次脳機能であり、それらのメカニズムの解明は神経科学の重要課題である。同様の能力は生存と繁殖に必須なため、比較的単純な動物にも備わっている。土壌に生息する線虫は環境の塩濃度と餌の有無を関連付けて記憶し、その後の探索行動を調節する。この学習では、過去に経験した塩濃度の履歴は、ジアシルグリセロールと呼ばれるシグナル分子の量の変化として1個の味覚神経細胞に記憶される。本研究では、線虫の味覚学習における味覚神経の役割と記憶・学習に必要な神経回路の動作機構を遺伝子・タンパク質レベルで解明し、脳・神経系が適応行動を作り出す動作原理を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
記憶と学習は、生物が環境に適応し繁殖するために必要な能力である。経験から記憶が形成され、その記憶に基づいて行動が調節されるとき、脳神経系ではどのような生理的な変化が起こっているか、十分にはわかっていない。これを遺伝子レベルで理解することを目的として、本研究は線虫C. エレガンスの味覚学習の機構を調べた。その結果、行動の制御に関わる神経回路のはたらきや、神経伝達可塑性の新たな機構を明らかにした。また、味覚学習に必要な新規遺伝子を見出し、その役割を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
神経細胞間の情報伝達の変化は、記憶や学習のしくみの一つと考えられている。本研究は線虫の味覚学習をモデルとして、感覚受容を担う味覚神経と、その情報を処理する介在神経との間の情報伝達が経験に依存して変化する機構を遺伝子レベルで明らかにした。また、線虫の学習に必要な新規遺伝子として、神経や筋の興奮性を調節する塩化物イオンチャネルを同定し、それが行動の制御に果たす役割を明らかにした。これらの遺伝子はヒトを含む多くの動物種で保存されている。本研究で明らかになった神経伝達調節機構や遺伝子の機能は、記憶と学習のしくみをより深く理解することに貢献した。
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