複数入力神経回路の情報流相互作用理論と線虫の超高速計測に基づく演算機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25K07168
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13010:数理物理および物性基礎関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 森 史 九州大学, 農学研究院, 准教授 (90525891)
• 研究分担者: 岡田 崇 京都大学, 医生物学研究所, 准教授 (10741043) ; 杉 拓磨 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (70571305)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 複雑ネットワーク / 情報流 / 神経回路 / 摂動論 / 全脳イメージング

研究開始時の研究の概要

線虫はわずか302個の細胞から成る神経回路しか持たないにも関わらず、環境や刺激に順応した行動を示す。複数入力を基にした演算処理はモチーフと呼ばれる局所回路が担っていると考えられているが、どのようにして情報選択的な応答が生み出されているのかは分かっていない。本研究では、複数入力回路での状況依存的な応答は経路間相互作用によって創出されていると予想し、それを理論的に導く。加えて、最新の4Dイメージング技術 を用いて線虫の神経回路の情報流を追跡し、状況に適応した応答シグナルが情報経路同士の相互作用から創発される瞬間を押さえ、理論と実験の協働で適応的演算の原理を解明する。