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2017 年度 実施状況報告書

脳神経活動の自発性同期リズム振動を生む後脳オシレータの神経回路基盤と生理的意義

研究課題

研究課題/領域番号 15K06708
研究機関名古屋大学

研究代表者

谷本 昌志  名古屋大学, 理学研究科, 招へい教員 (30608716)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードゼブラフィッシュ
研究実績の概要

ゼブラフィッシュ仔魚の後脳の左右のニューロン群が、集団で左右交互に示す自発活動に注目し、ニューロンの性質と神経回路実体および行動制御との関係を明らかにすることを目的として、ニューロン活動の光学的記録と行動出力の同時記録、および視覚刺激を用いる実験系の構築を行った。ゼブラフィッシュ仔魚の後脳では、旋回行動の方向と関連して活動するニューロン集団以外に、眼球運動と同期して複数の後脳部位のニューロンが活動すること、また視覚刺激の入力を受けることが新たに報告された(Wolf et al., 2017)。そこで、後脳ニューロン活動のカルシウムイメージングと、眼球及び尾部運動の高速度カメラ記録、および視覚刺激を同時に行う実験系を構築した。また、それぞれのニューロン集団の行動制御におけるはたらきを調べるために、カルシウムイメージングで機能的に同定した細胞群を、2光子励起顕微鏡用の短パルスレーザーにより光刺激または破壊し、その影響をカルシウムイメージング及び行動出力の記録により同一個体で解析する手法を確立した。さらに、活動電位のタイミングや発火周波数を正確に測定するために、カルシウムイメージングで機能的に同定したニューロンの活動電位パターンを、電気生理学的に測定することを試みている。細胞体の大きいニューロンの記録には成功しているが、本研究で対象としているニューロンの多くは比較的小さく、記録が困難である。遺伝子組換え系統を活用し、効率を上げる工夫を試している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新たな知見の報告により、当初の予定に含まれていなかった方面に注目することが妥当と考えられ、新たな実験系の導入を行ったため。

今後の研究の推進方策

構築した光学系を活用して未解明の神経回路実体についての研究を遂行する。

次年度使用額が生じた理由

関連する研究結果の報告により、新たな実験系を用いることが妥当と判断されたため、翌年度分と合わせて実験系を構築し、研究計画を遂行する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Janelia Research Campus(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Janelia Research Campus
  • [雑誌論文] 50 Hz volumetric functional imaging with continuously adjustable depth of focus2018

    • 著者名/発表者名
      Lu Rongwen*、Tanimoto Masashi*、Koyama Minoru、Ji Na
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 9 ページ: 1964~1964

    • DOI

      https://doi.org/10.1364/BOE.9.001964

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Birthtime-related hierarchical organization among descending neurons in larval zebrafish2017

    • 著者名/発表者名
      Tanimoto M, Pujala A, Koyama M
    • 学会等名
      Neuroscience 2017 Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-21  

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