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ショウジョウバエの脳から胸腹部神経節へ投射する行動制御神経のシステム解析

公募研究

研究領域神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学
研究課題/領域番号 21115508
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 啓  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (00311192)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2010年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2009年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワードショウジョウバエ / 行動制御 / 下行神経 / 画像データベース / 情報の統合 / 脳構造 / GAL4エンハンサートラップ / LexAエンハンサートラップ
研究概要

昨年度のスクリーニングで得られた味覚感覚神経の大部分をラベルするLexAエンハンサートラップ系統と特定のみ各感覚神経をラベルするGAL4エンハンサートラップ系統を用いて、味覚一次中枢の詳細な構造を解明し、発表した。
また、得られた系統の神経発現パターンを広く一般に公開するため、昨年度より構築していた画像データベースシステムを完成させ、Flybrain Neuron Database(http://ndb.flybrain.org)として公開した。このデータベースは、ショウジョウバエ脳の既知のすべての神経に関する情報を収録した神経データベースと、各種の抗体やエンハンサートラップ系統による脳画像データを収録した抗体・系統データベースからなる。画像に関してはユーザーによるインタラクティブな操作が可能なビューワー機能も搭載し、活用の便宜を図った。
歩行行動制御神経が集中するLAL領域の神経回路の構造から予測される活動パターンを搭載したロボットは、本来の生物が利用する匂い情報のかわりに、匂いの拡散パターンを模した明暗画像を上から投射してそのパターンを受光素子で検知し、匂い源に向かって動く行動をシミュレートする試作品の開発に成功した。実際の生物の動きに近いジグザグ状に匂い源に近づく行動を再現できたが、一部の行動パラメーターが厳密には合致しないため、引き続き開発を続けている。
並行して、行動制御神経を体系的に同定するために神経細胞系譜に従って神経をラベルする手法を利表して、胴体への下行神経がラベルされるものを探索した。下行神経はいくつかのクラスターを形成し、それぞれが特定の神経幹細胞に由来するクローナルユニット構造を作っていることが解明された。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Flybrain neuron database : a comprehensive database system of the Drosophila brain neurons.2011

    • 著者名/発表者名
      Shinomiya, K., Matsuda, K., Oishi, T., Otsuna, H., Ito, K.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol

      巻: 519 ページ: 807-833

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural architecture of the primary gustatory center of Drosophila melanogaster visualized with GAL4 and LexA enhancer-trap systems.2011

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, T., Ito, K.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol

      巻: 518 ページ: 4147-4181

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Processing of horizontal optic flow in three visual interneurons of the Drosophila brain.2011

    • 著者名/発表者名
      Schnell, B., Joesch, M., Forstner, F., Raghu, S.V., Otsuna, H., Ito, K., Borst, A., Reiff, D.F.
    • 雑誌名

      J Neurophysiol

      巻: 103 ページ: 1646-1657

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organizational considerations for the steady development of digital brain atlases.2011

    • 著者名/発表者名
      Ito, K.
    • 雑誌名

      Front Syst Neurosci

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Systematic analysis of the projection map of the primary gustatory center using two enhancer-trap systems in Drosophila melanogaster2010

    • 著者名/発表者名
      宮崎隆明、伊藤啓
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台・東北大学川内キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neural Structure of the Drosophila primary gustatory center revealed with GAL4 and LexA enhancer-trap systems2010

    • 著者名/発表者名
      宮崎隆明、伊藤啓
    • 学会等名
      Functional Neurobiology in Minibrains : From Flies to Robots and Back Again
    • 発表場所
      スペイン・サン・フェリウ・デ・ギホルス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive map and nomenclature system of the brain of Drosophila2010

    • 著者名/発表者名
      四宮和範、伊藤啓
    • 学会等名
      Functional Neurobiology in Minibrains : From Flies to Robots and Back Again
    • 発表場所
      スペイン・サン・フェリウ・デ・ギホルス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Systematic mapping of the primary gustatory center in the Drosophila brain2009

    • 著者名/発表者名
      宮崎隆明、伊藤啓
    • 学会等名
      11th European Symposium for Insect Taste and Olfaction
    • 発表場所
      イタリア・ヴィッラシミーウス
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Systematic analysis of gustatory receptor neurons of Drosophila melano gaster using two enhancer-trap systems2009

    • 著者名/発表者名
      宮崎隆明、伊藤啓
    • 学会等名
      第32回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋・名古屋国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Flybrain Neuron Database, a comprehensive online database of the Drosophila brain neurons2009

    • 著者名/発表者名
      四宮和範、松田圭司、大石高生、伊藤啓
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋・名古屋国際会議場
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエの遺伝子発現誘導系を駆使した脳オミックス2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤啓
    • 学会等名
      第82回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸・神戸ポートアイランド
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ndb.flybrain.org

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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