コネクトミクスによるショウジョウバエ脳の神経ペプチドサーキットの再構築

• 研究課題/領域番号: 26840110
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山方 恒宏 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (50716248)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 神経ペプチド / コネクトミクス

研究成果の概要

神経ペプチドは、学習や摂食制御において重要な役割を果たす。高次脳機能における神経ペプチドの作動原理を理解すべく、ペプチド作動性神経の網羅的なin silico脳サーキット構築を、ショウジョウバエにおいて行った。個々の脳をPC上の標準脳座標系にレジストレーションするための高効率カスタマイズソフトウェアを開発し、全ペプチド作動性神経の脳発現パターンを可視化、三次元画像データ化し、標準脳上にマッピングした。これにより、神経ペプチドの分枝が集中するような‘ペプチドホットスポット’の存在と、アラトスタチンAによる報酬系ドーパミン神経の抑制性神経支配を明らかとした。

研究成果

• [雑誌論文] Four Individually Identified Paired Dopamine Neurons Signal Reward in Larval Drosophila. (2016)
  • 著者名/発表者名: Rohwedder A, Wenz NL, Stehle B, Huser A, Yamagata N, Zlatic M, Truman JW, Tanimoto H, Saumweber T, Gerber B, Thum AS
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 26(5) 号: 5 ページ: 661-669
  • DOI: 10.1016/j.cub.2016.01.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reward signal in a recurrent circuit drives appetitive long-term memory formation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichinose T, Aso Y, Yamagata N, Abe A, Rubin GM, Tanimoto H.
  • 雑誌名: eLife 巻: 4 ページ: 1-18
  • DOI: 10.7554/elife.10719
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distinct dopamine neurons mediate reward signals for short- and long-term memories (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata N, Ichinose T, Aso Y, Placais P, Friedrich AB, Sima RJ, Preat T, Rubin GM, Tanimoto H
  • 雑誌名: PNAS 巻: 112 号: 2 ページ: 578-583
  • DOI: 10.1073/pnas.1421930112
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mushroom body output neurons encode valence and guide memory-based action selection in Drosophila (2014)
  • 著者名/発表者名: Aso Y, Sitaraman D, Ichinose T, Kaun KR, Vogt K, Belliart-Guerin G, Placais PY, Robie AA, Yamagata N, Schnaitmann C, Rowell WJ, Johnston RM, Ngo TT, Chen N, Korff W, Nitabach MN, Heberlein U, Preat T, Branson KM, Tanimoto H, Rubin GM
  • 雑誌名: Elife 巻: 4
  • DOI: 10.7554/elife.04580
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Converging circuits mediate temperature and shock aversive olfactory conditioning in Drosophila. (2014)
  • 著者名/発表者名: Galili DS, Dylla KV, Ludke A, Friedrich AB, Yamagata N, Wong JY, Ho CH, Szyszka P, Tanimoto H.
  • 雑誌名: Curr Biol. 巻: Aug 4;24(15) 号: 15 ページ: 1712-1722
  • DOI: 10.1016/j.cub.2014.06.062
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Suppression of dopamine neurons mediates reward (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Yamagata, Makoto Hiroi, Shu Kondo, Ayako Abe, Tetsuya Tabata, Hiromu Tanimoto
  • 学会等名: NEUROBIOLOGY OF DROSOPHILA
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, USA
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] ドーパミン神経抑制による記憶形成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山方 恒宏
  • 学会等名: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] 短期・長期記憶を誘導する異なるドーパミン細胞群 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山方 恒宏
  • 学会等名: 日本動物学会 第85回 仙台大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Neural circuit for reward learning in the brain of the fruit fly, Drosophila melanogaster (2014)
  • 著者名/発表者名: 山方 恒宏
  • 学会等名: The 11th Japanese Drosophila Research Conference (JDRC11)
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06