| 研究課題/領域番号 |
19K16191
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 (2020-2021)
慶應義塾大学 (2019) |
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研究代表者 |
冨菜 雄介 北海道大学, 電子科学研究所, 特任助教 (70835959)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 膜電位イメージング / 鋭敏化 / 機械感覚 / コネクトーム / 神経生理学 / 環形動物 / ニューロン / モノアミン |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、「多数のニューロンによる活動が学習にどのように寄与するのか」という視点に立ち、その解析に有利なヒルの神経節を材料として、その神経ネットワークの動作原理の解明を目的とした。機械刺激に対する鋭敏化学習を対象に、独自開発した網羅的な膜電位イメージング法(神経活動を蛍光シグナルとして捉える方法)を適用することで、モノアミン含有ニューロンの他、多数の細胞との相関が明らかとなった。また、多種類の機械感覚系の共通の出力先となるニューロン群を同様の手法で探索し、その統合過程について示唆的な結果を得た。さらに、シナプスの生理学-解剖学な情報を統一的に理解するための機能的コネクトームデータを取得した。
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| 自由記述の分野 |
神経行動学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒル神経節に網羅的な膜電位イメージングという新規に開発したアプローチを実行することで、少数ニューロン系においても、学習成立時に特定の細胞集団が特定のパターンで活動するという知見を得た。これは、多数のニューロン集団の活動ダイナミクスそのものが学習に重要な役割を果たすという視点を支持する。また、行動時の神経活動とシナプス接続の情報を同一の全体神経節から得るという革新的アプローチにより、線虫やショウジョウバエといったモデル動物でも成し得なかった機能的コネクトームデータを取得した。本成果は、シナプスから神経回路、脳から行動という異なる階層レベルを統合的に理解するうえで極めて重要な知見を提供する。
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