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ショウジョウバエ幼虫の連合学習中枢であるキノコ体における嗅覚情報処理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22500287
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
研究機関東京大学

研究代表者

増田 リリア (中川 リリア)  東京大学, 分子細胞生物学研究所, その他 (80300888)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード脳神経 / 学習 / 記憶 / 嗅覚 / キノコ体 / ショウジョウバエ / カルシウームイメージング / 神経回路 / カルシウムイメージング
研究概要

研究の目的:
昆虫脳のキノコ体は嗅覚連合学習に必須な脳中枢である。遺伝学的操作が優れているショウジョウバエをモデルに嗅覚連合学習を司る神経回路の解剖学的および機能的解析を行っている。私は、嗅覚情報の入力領域であるカリックスに焦点をおいて、カリックス糸球体の感覚地図を作成した。これを基盤に、カリックス神経回路の全貌と作動原理を明らかにする事を目的としている。本年度はGAL4系統の詳細な解剖学的解析を行って、カリックス内の神経回路構築モデルを提案し、さらに個々の神経細胞のカルシウームイメジングの確立を目的とする。
研究成果:
1)同定したカリックス神経細胞の匂い刺激によるカルシウームイメージング用の予備実験を行った。カルシウムセンサー(G-CaMP)を導入したハエ系統の幼虫に匂いを与え、カリックスにおける活性を可視化した。2)選別したGAL4系統を用いて、脳内領域への投射様式の解析を行った。神経細胞の投射領域の解析と神経細胞末端の前シナプス末端と後シナプス末端の同定を行った。さらにカリックス内の細胞連絡様式をsplit GAL4の新しい手法を適応しはじめて解析し、カリックス内の神経細胞連絡様式が明らかになった。
結果と意義:
1)カルシウームイメジングの予備実験によって、今後かリックスの匂い依存性と活性制御の機構を理解するための新しいツールを確立した。2)特異性の高いGAL4系統の選別によって、カリックスの嗅覚情報処理の細胞学的機構を明らかにした。解剖学的知見はカリックスの嗅覚処理における機能的な原理を理解するための基盤となり、今後の実験によって、嗅覚連合学習の原理が細胞レベルで明かになることが期待される。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Targeting expression to projection neurons that innervate specific mushroom body calyx antennal lobe glomeruli in larval Drosophila2010

    • 著者名/発表者名
      L.M.Masuda-Nakagawa, T.Awasaki, K.Ito, C.J.O'Kane
    • 雑誌名

      Gene Expression Patterns

      巻: 10 ページ: 328-337

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Olfactory representations in mushroom bodies in larval Drosophila2011

    • 著者名/発表者名
      Liria M.Masuda-Nakagawa
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜、日本
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Localyzed olfactory representation in the mushroom body calyx of larval Drosophila2011

    • 著者名/発表者名
      Liria M.Masuda-Nakagawa
    • 学会等名
      Neurobiology of Drosophila
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, USA
    • 年月日
      2011-10-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A sensory map of the mushroom body calyx of larval Drosophila2010

    • 著者名/発表者名
      Liria M.Masuda-Nakagawa
    • 学会等名
      Neurofly
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 年月日
      2010-09-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Localized olfactory representation in the mushroom body calyx of larval Drosophila2010

    • 著者名/発表者名
      Liria M.Masuda-Nakagawa
    • 学会等名
      Bangalore Maggot Meeting
    • 発表場所
      Bangalore, India(Invited)
    • 年月日
      2010-07-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 食品香粧学への招待、嗅覚系:匂いの検知と識別2011

    • 著者名/発表者名
      増田-中川, リリア
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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