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ショウジョウバエを用いた、セロトニンによる時間経過に伴う価値判断システムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16257
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関北海道大学 (2020-2021)
名古屋大学 (2019)

研究代表者

森本 菜央  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教 (30762249)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードショウジョウバエ / セロトニン / 持続行動 / 聴覚 / 求愛歌 / 神経科学 / 行動持続 / 応答行動時間 / 求愛 / 価値判断
研究開始時の研究の概要

動物は、刺激への価値判断に応じて、応答行動を調節する。これを可能にする神経機構は部分的には明らかになってはいるものの、応答行動の量や時間をダイナミックに調節する機構の全容は不明であった。申請者は、独自に確立したショウジョウバエでのスクリーニングにて、セロトニンが時系列での出力行動調節に強く関与することを見出した。そこで、本研究では、この系を用いて、セロトニンが作用する細胞を単一細胞レベルで同定し、その活動性を解析することで、セロトニンが複数の時間スケールにおいて、出力行動を調節する動作原理を解明する。

研究成果の概要

動物は、環境から受け取る情報に対し、価値判断を行い、情報への応答行動を調節していると考えられるが、その神経機構はほとんど未解明であった。本研究課題では、研究代表者がショウジョウバエの聴覚応答行動の系にて独自に見出した、応答行動の量や時間の調節にセロトニンが関与するという予備的な知見をもとにして、セロトニン作動性細胞集団およびその作用点細胞を同定することに成功した。これにより、出力行動を調節するセロトニン神経回路の一端を明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

セロトニンによる神経伝達調節はショウジョウバエ以外にも動物で広く使われているため、本研究にて明らかになったセロトニンの役割は、神経科学一般に還元できるものであり、哺乳類におけるセロトニンの役割の理解にも貢献するものである。また、セロトニンが関連すると考えられる精神疾患も多く知られており、本研究は医学・創薬的な観点からも意義のあるものであると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] セロトニン作動性ニューロンがショウジョウバエ聴覚応答の行動時間を調節する。2020

    • 著者名/発表者名
      森本菜央、恩田将成、石田彩乃、竹内遼介、磯部圭介、上川内あづさ、小坂田文隆
    • 学会等名
      第43回 日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Serotonergic neurons modulate the temporal dynamics of the auditory response2020

    • 著者名/発表者名
      Nao Morimoto, Ayano Ishida, Ryosuke F. Takeuchi, Azusa Kamikouchi, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      Neuronal Circuits, Cold Spring Harbor Laboratory Meetings
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of the temporal dynamics in the auditory response behavior2020

    • 著者名/発表者名
      Nao Morimoto
    • 学会等名
      UK-Japan Neuroscience Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Serotonergic neurons modulate the temporal dynamics of the auditory response behavior induced by a courtship song in the fruit fly2020

    • 著者名/発表者名
      Nao Morimoto, Masanari Onda, Ayano Ishida, Ryosuke F. Takeuchi, Keisuke Isobe, Azusa Kamikouchi, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anatomical segregation of visual pathways in the mouse visual system2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke F Takeuchi, Ami Tsuboi, Toshiaki Suzuki, Masanari Onda, Nao Morimoto, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      International Symposium of Brain/MINDS 2019 -From Structure to Function-
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエにおいてセロトニン作動性ニューロンが聴覚応答行動時間を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      森本 菜央, 竹内 遼介, 石田 彩乃, 上川内 あづさ, 小坂田 文隆
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 同時多平面二光子イメージングによる神経回路の三次元解析2019

    • 著者名/発表者名
      恩田 将成, 竹内 遼介, 鈴木 俊章, 森本 菜央, 磯部 圭佑, 小坂田 文隆
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-photon imaging and two-photon optogenetics for cortical single-neuronal-networks2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Masaki, Masahiro Yamaguchi, Masanari Onda, Ryosuke Takeuchi, Nao Morimoto, Keisuke Isobe, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      光操作研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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