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2017 年度 実績報告書

線虫C. elegansの忘却制御機構から探る記憶のダイナミズム

計画研究

研究領域多様性から明らかにする記憶ダイナミズムの共通原理
研究課題/領域番号 25115009
研究機関九州大学

研究代表者

石原 健  九州大学, 理学研究院, 教授 (10249948)

研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワード神経科学 / 行動 / 嗅覚 / 線虫
研究実績の概要

動物は、様々な環境からの情報を記憶として保持している。本研究では、保持時間が短い短期記憶を忘れるメカニズムを、分子・神経回路から明らかにすることを目指している。本年度は下記のような研究を進めた。
(1)嗅覚順応の記憶を忘れにくい変異体の原因遺伝子の働く細胞を遺伝学的に推定するとともに、二重変異体の作成によって複数の経路によって忘却が制御されていることを明らかにした。さらに、カルシウムイメージングにより、これらの変異体において嗅覚神経細胞の応答によって忘却が制御されていることを明らかにした。さらに、記憶の形成と忘却過程において、感覚応答の変化と行動の可塑性との関係から、感覚応答の変化を補償するメカニズムがあることが推定された。
(2)嗅覚神経回路に関わるアンフィッド介在ニューロンが忘却を促進するために働いているのは、実際に忘却しているときであることが明らかになった。
(3)餌の有無によって忘却が制御されるメカニズムとして、神経伝達を制御するシグナル経路が重要であるだけでなく、モノアミン神経伝達物質がその上流で働くことが重要であることも明らかになった。
(4)これまでの神経活動を測定するカルシウムセンサータンパク質(GECI)は、細胞内カルシウムイオン濃度が高くなると蛍光強度が上がるものであった。本研究では、細胞内カルシウムイオン濃度が下がることによって、蛍光強度が上がる高感度のカルシウムセンサーを開発した。このセンサーを用いることによって、神経活動が抑制されていることを鋭敏に測定できる。このセンサーを神経細胞に発現させても行動に大きな変化が起きないことを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An improved inverse-type Ca2+ indicator can detect putative neuronal inhibition in Caenorhabditis elegans by increasing signal intensity upon Ca2+ decrease2018

    • 著者名/発表者名
      Hara-Kuge S, Nishihara T, Matsuda T, Kitazono T, Teramoto T, Nagai T and Ishihara T
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiple Signaling Pathways Coordinately Regulate Forgetting of Olfactory Adaptation through Control of Sensory Responses in Caenorhabditis elegans.2017

    • 著者名/発表者名
      Kitazono T, Hara-Kuge S, Matsuda O, Inoue A, Fujiwara M, Ishihara T.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 37 ページ: 10240-10251

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.0031-17.2017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analyses in forgetting of an olfactory memory in C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Jamine H. Teo, Tomohiro Kitazono, Takeshi Ishihara
    • 学会等名
      21st International C.elegans Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] An inverse-type of fluorescent Ca2+ indicator for detecting neuronal inhibition2017

    • 著者名/発表者名
      Sayuri Kuge, Tomonobu Nishihara, Tomoki Matsuda, Takayuki Teramoto, Takeharu Nagai and Takeshi Ishihara
    • 学会等名
      21st International C.elegans Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the regulation of forgetting by the food signals in the olfactory learning of C. elegans.2017

    • 著者名/発表者名
      Mary Arai, Akitoshi Inoue, Takeshi Ishihara
    • 学会等名
      21st International C.elegans Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms of holding memory of butanone enhancement of C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      N. Iwase, E. Sawatari, M. Fujiwara, T. Ishihara
    • 学会等名
      21st International C.elegans Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of monoamine neurotransmitters on forgetting of olfactory adaptation in C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takahashi, Mary Arai, Tomohiro Kitazono, Manabi Fujiwara, Takeshi Ishihara
    • 学会等名
      21st International C.elegans Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 抑制性神経活動を検出する消光型蛍光カルシウムプローブタンパク質2017

    • 著者名/発表者名
      久下 小百合、西原 知伸、松田 知己、寺本 孝行、永井 健治、石原 健
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] 線虫C. elegansの嗅覚学習をモデルとした餌シグナルを介した忘却の制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      新井 美存、井上 明俊、石原 健
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] 線虫C. elegansにおいて、嗅覚順応の忘却は複数のシグナル伝達経路による感覚応答の調節により、協調的・時間的に制御される2017

    • 著者名/発表者名
      北園 智弘、久下 小百合、井上 明俊、藤原 学、石原 健
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] Cellular and molecular analyses in forgetting of an olfactory memory in C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Jamine H Teo、Tomohiro Kitazono、Takeshi Ishihara
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] 線虫のブタノンエンハンスメントの忘却のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      岩瀬 なみ、猿渡 悦子、藤原 学、石原 健
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] モノアミン神経伝達物質が線虫の嗅覚順応の忘却に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 龍、新井 美存、北園 智弘、藤原 学、石原 健
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
  • [学会発表] C. elegansの嗅覚学習をモデルとした餌シグナルを介した忘却の制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      新井 美存、井上 明俊、石原 健
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 線虫C. elegansにおいて、記憶の忘却は、感覚応答をコントロールを介して、複数のシグナル伝達経路により、協調的・時期特異的に行われる2017

    • 著者名/発表者名
      北園 智弘、久下 小百合、井上 明俊、藤原 学、石原 健
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 線虫における嗅覚記憶の忘却とその制御2017

    • 著者名/発表者名
      石原 健
    • 学会等名
      情動研究会
    • 招待講演
  • [備考] 九州大学理学研究院生物科学部門分子遺伝学研究室

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~bunsiide/

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公開日: 2018-12-17  

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