2022 年度研究成果報告書

神経情報伝達におけるシナプス数と位置の役割

研究課題

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研究課題/領域番号	20K06870
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分46010:神経科学一般関連
研究機関	名古屋大学
研究代表者	塚田祐基名古屋大学, 理学研究科, 助教 (80580000)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	探索行動 / シナプス / 情報伝達
研究成果の概要	シナプスと特定神経細胞に三色の蛍光タンパク質で蛍光ラベルを発現する遺伝子組換え体の作成に成功し、これを用いてレーザー手術実験を行った。これにより特定のシナプスは接続したまま、それ以外は機能不全の状態を作り出し、この線虫に対しカルシウムイメージングを行うことで神経伝達に与える影響をシナプス群ごとに評価した。また光によってシナプス機能を局所的に抑制するminiSOGをシナプス特異的に発現させることに成功し、光によって神経伝達が抑制されることを確かめた。さらに頭部神経細胞の軸索再生を発見し、それに関わる分子細胞機構の一端を明らかにした。
自由記述の分野	神経科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	神経細胞は複雑な形状をしており、お互いの接続関係も複雑な構造を形成していることが特徴である。しかし神経回路の機能である情報処理において、その形状や接続関係が果たす役割は未知である。本研究の成果は接続関係の機能的役割を調べる方法を開発したことで、コンパクトな実験系である線虫を用いてこの神経科学における重要な問題を解明する糸口を提供する。さらに末梢と異なる頭部の神経細胞における再生機構の一端を明らかにしたことで、医療応用や、神経回路形成を理解する基盤となる。またモデル生物である線虫を用いてさらに発展した研究を生み出せることを示した。