| 研究課題/領域番号 |
21H02576
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
能瀬 聡直 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30260037)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | ショウジョウバエ / 行動制御 / 神経回路発達 / 軸索誘導 / 行動進化 / 軸策誘導 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
環境中からもたらされる様々な感覚情報を適切な行動の実行につなげることは脳神経系の最も基本的な機能のひとつである。本研究ではこれを可能とする神経回路の分子発生機構をショウジョウバエ幼虫をモデルとして探る。申請者はこれまでに幼虫の前進、後退運動の選択において決定的な役割を果たす司令ニューロンWaveを発見し、その軸索走行制御において決定的な役割を果たす候補分子としてWnt受容体Fz2を同定している。本申請研究では、Fz2によるWaveの軸索走行制御が感覚―運動回路の入出力パターン、行動、神経結合に与える影響を包括的に解析することにより、適応的な行動制御を可能とする神経回路の構築原理を解読する。
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| 研究実績の概要 |
環境中からもたらされる様々な感覚情報を適切な行動の実行につなげることは脳神経系の最も基本的な機能のひとつである。本研究ではこれを可能とする神経回路の分子発生機構を、ショウジョウバエ幼虫をモデルとして探る。申請者らはこれまでに幼虫の前進、後退運動の選択において決定的な役割を果たす司令ニューロンWaveを発見している。Waveは体部位によって軸索突起の伸長パターンを変化させることで、異なる体部位への接触刺激を異なる行動へと結びつけるノードとしての役割をもつ。申請者らはさらにWaveの適応的な軸索走行制御において決定的な役割を果たす候補分子としてWnt受容体Fz2を同定している。本申請研究では、Fz2によるWaveの軸索走行制御が感覚―運動回路の入出力パターン、行動、神経結合に与える影響を包括的に解析することにより、適応的な行動制御を可能とする神経回路の構築原理を解読することを目的とする。上記の目的を実現するため、昨年度計画において単離脳における局所光刺激により、Fz変異体において前方Waveが誘導する行動が変化することを示唆する結果を得た。本年度は、さらにこの可能性を確かめるために、幼虫の正常な行動への影響を検討した。Waveニューロンは頭部への触覚刺激に対する後退運動の誘発に必須の役割を果たす。そこで、Fz2変異体において、この頭部刺激による後退運動の誘発にどのような影響が出るかを調べたところ、後退運動の頻度が減少するとともに、速い前進運動が誘発されるのが観察された。この結果は、Fz欠失変異体において前方Waveの軸索伸長のパターンが変化するのに伴って、このニューロンが誘発する行動も変化していることをさらに支持するものである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Fz欠失変異体において前方Waveの軸索伸長のパターンが変化するのに伴って、このニューロンが誘発する行動も変化していることを示すことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、Fz2の発現が通常低い後方のWaveにおいてFz2を強制的に高発現したときに、このニューロンの軸索投射、誘発する行動にどのような影響が出るかを調べる。
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