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2009 年度 実績報告書

神経回路における感覚情報処理の制御機構の解明

計画研究

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 20115003
研究機関九州大学

研究代表者

石原 健  九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (10249948)

キーワードライブイメージング / 線虫 / 情報処理 / FRET解析
研究概要

動物は、外界からの様々な情報を中枢神経系で処理し、環境に適切に応答している。このような情報処理は、多数の神経細胞で構成された神経回路において行われている。神経回路における情報処理のメカニズムを明らかにするためには、実際にどのように協調して神経回路が働いているかを解析する必要がある。私達は、単純な神経回路を持つ線虫C.elegansをモデルとして用いて、イメージングや遺伝学の手法を用いて、情報処理のメカニズムを解析している。本年度は、線虫の中枢神経系全体の神経活動を測定するためのイメージングシステムの開発とそれを用いた解析を進めた。対物レンズを高速移動することによって、2台のEMCCDカメラで1秒間に約30フレームの画像を、画面全体に渡って0.5ピクセル以下のずれで取得し、3次元の立体像を再構築することに成功した。さらに、EMCCDカメラによる取得画像の高精度なノイズ除去法の開発、立体画像をFRET解析するためのソフトウエアの開発などを進めた。この結果、Ca^<2+>感受性FRETプローブを発現させた線虫を用いて、4DのFRET解析に成功した。このシステムを用いて、複数の神経細胞にFRETプローブを発現させた線虫を観察したところ、それぞれのニューロンが独立に活動する様子が観察することができた。これによって、動物の中枢神經系全体の神経活動の様子を可視化できたことになることから、今後の情報処理のメカニズムの解明につながると考えている。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] FLR-2, the glycoprotein hormone alpha subunit, is involved in the neural control of intestinal functions in Caenorhabditis elegans.2009

    • 著者名/発表者名
      Oishi A., et al
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 14 ページ: 1141-54

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A trophic role for Wnt-Ror kinase signaling during developmental pruning in Caenorhabditis elegans.2009

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Y., et al
    • 雑誌名

      Nature Neuroscience

      巻: 12 ページ: 981-987

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavioural assay for olfactory plasticity in C.elegans.2009

    • 著者名/発表者名
      Hirotsu T., et al
    • 雑誌名

      Nature Protocols

      巻: 139(2009.13(E-pub)) ページ: nprot

  • [学会発表] Four-dimensional in vivo Ca2+imaging of the C.elegans neural network2010

    • 著者名/発表者名
      寺本孝行
    • 学会等名
      第16回武田科学振興財団生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      シェラトン都ホテル東京(東京)
    • 年月日
      2010-12-01
  • [学会発表] Search for the new regulators of the RNAi pathway in C.elegans2009

    • 著者名/発表者名
      出水田一生, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2009-12-12
  • [学会発表] 線虫を用いた記憶を忘れるメカニズムの遺伝学的解析2009

    • 著者名/発表者名
      井上明俊, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2009-12-11
  • [学会発表] 線虫C.elegansにおけるブタノンエンハンスメントに関わる記憶の消去の解析2009

    • 著者名/発表者名
      海江田兼次, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2009-12-11
  • [学会発表] TRPM channels govern both absorption and excretion of magnesium in C.elegans.2009

    • 著者名/発表者名
      寺本孝行, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2009-12-10
  • [学会発表] 線虫の嗅覚系におけるRasの活性化のライブイメージング2009

    • 著者名/発表者名
      魚住隆行, 他
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2009-12-10
  • [学会発表] Live imaging of Ras activity in olfactory neurons in C.elegans.2009

    • 著者名/発表者名
      Hirotsu T., et al
    • 学会等名
      International Symposium on Cellular Signaling
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-11-19
  • [学会発表] 線虫の嗅覚神経におけるRasの活性のライブイメージング2009

    • 著者名/発表者名
      広津崇亮, 他
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 線虫における記憶を忘れるメカニズムの遺伝学的解析2009

    • 著者名/発表者名
      井上明俊, 他
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 線虫における嗅覚受容体遺伝子の解析2009

    • 著者名/発表者名
      桐山恵介, 他
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] Molecular analysis of the integration of two sensory signals in C.elegans2009

    • 著者名/発表者名
      Shinkai Y., et al
    • 学会等名
      17^<th> International C.elegans Meeting
    • 発表場所
      Los Angeles U.S.A.
    • 年月日
      2009-06-25
  • [学会発表] Chemotactic control by a germline signal in C.elegans2009

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara M., et al
    • 学会等名
      17^<th> International C.elegans Meeting
    • 発表場所
      Los Angeles U.S.A.
    • 年月日
      2009-06-25

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公開日: 2012-07-19  

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