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本研究の目的は、（１）神経細胞の興奮を視るための蛍光センサーを開発し、行動中の動物の神経活動を目で見えるようにすること、および（２）神経細胞の興奮を人為的に阻害したり逆に促進させた場合の影響を調べることにより、それらの神経細胞が特定の行動においてどのような役割をになっているかを明らかにすることであった。
（１）に関しては、神経細胞の興奮時に生じる細胞内カルシウムイオン濃度の増加を検出できる、非常に高感度なカルシウム蛍光センサー（改良型GCaMP)を開発することに成功した。この改良型GCaMPは人工タンパク質であり遺伝子によりコードされる。そこで、改良型GCaMP遺伝子導入ゼブラフィッシュの系統を作出し、脳内の特定の神経細胞集団にのみ改良型GCaMPを導入できるシステムを確立した。このシステムを用いることにより、胴体の動きを作り出す神経細胞集団の興奮の様子や、動く物体をゼブラフィッシュ稚魚が見ているときの脳内の神経細胞の興奮状態をリアルタイムで視ることに成功した。
（２）に関しては、神経細胞を人為的に興奮させることができるチャネルロドプシン、神経細胞の興奮を人為的に阻害することができるハロロドプシンの遺伝子導入ゼブラフィッシュを作製するための、それらのDNAを卵の時期に顕微注入しそれらの卵を成魚にまで育てた。これらの系統の樹立およびそれらの機能評価にはさらに期間を要するため、これらの新しいツールを用いて神経細胞の人為的制御を行う研究に関しては今後展開する新しい研究プロジェクトにおいて行う予定である。
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