| 研究課題/領域番号 |
21K15205
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
高橋 光規 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30788922)
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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 |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 感覚情報処理 / 神経回路解析 / Ca2+イメージング / 線虫 / 全脳活動測定 / ライトフィールド顕微鏡 / 行動制御回路 / 神経応答のばらつき / 全脳活動計測 / 線虫C. elegans / マイクロ流路デバイス / ライブイメージング / 行動解析 / 神経回路機能 / ケージド化合物 / 神経回路機能解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
神経回路がどのように動物の行動を制御するのか明らかにするため，申請者が開発したケージド化合物を線虫C. elegansに適用し，光による神経活動の制御・神経活動の光学記録・行動の記録の3つすべてを同時に行う手法の開発を行う．また，この手法を用いて，有害物質からの回避行動を制御する神経回路の情報伝達を光学イメージングによって可視化し，神経回路を構成する神経細胞の活動と回避行動がどのように対応しているかを明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，線虫C. elegansを用いて神経回路による行動制御メカニズムの解明を目的とした．ハイスループット神経活動測定法，全脳観察顕微鏡の開発を行い，浸透圧刺激からの回避行動を制御する神経回路機能にアプローチした．刺激を受容する感覚神経から下流の介在神経への情報伝達が，局所の神経回路活動により制御されること，個体の全脳活動により局所回路活動が決定され，刺激に対する行動応答が多様化することを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，感覚情報の入力から動物の行動出力に至る情報伝達がフィードフォワードなものではなく，自発的脳活動と外部からの刺激情報が統合されて複雑に制御されていることを示し，神経科学に新しい知見を加えた．また，高解像度のライトフィールド顕微鏡の開発により，全脳活動取得のコストを減少させ，全脳活動を活用した研究への参入障壁を低下させることができる．これにより，全脳活動を調節する薬剤のスクリーニングや，神経疾患の全脳解析などへ発展することが期待される．
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