新規なマイクロデバイスを用いた線虫神経回路可塑性の定量的理解

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24650159
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 岡 浩太郎 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10276412)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 線虫 / 神経回路 / 特定神経細胞破壊 / 細胞膜電位計測 / 細胞カルシウム計測 / マイクロ流体デバイス

研究概要

線虫の神経－行動相関を明らかにするため、新規なマイクロ流体デバイスと蛍光イメージング法を併用して調べる研究を行った。線虫頭部に層流を作り、温度または匂い物質などの濃度刺激を厳密に制御するマイクロ流体デバイスをデザインし、その時間的・空間的制御について検証を行った。またこのデバイス中の線虫行動を定量解析するためのソフトウェアを開発した。このデバイスを用いて、線虫頭部に高低２種類の匂い濃度刺激を加えたところ、線虫頭部が高濃度領域に長く滞在することを半自動的に定量することができた。またこの時、介在神経細胞AIYの神経活動に依存したカルシウム濃度上昇は頭部の屈曲行動と強く相関することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A method for selective ablation of neurons in C. elegans using the phototoxic fluorescent protein, KillerRed (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi J, Shidara H, Morisawa Y, Kawakami M, Tanahashi Y, Hotta K, Oka K
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 548 ページ: 261-264
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.05.053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odorant-induced membrane potential depolarization of AIY interneuron in Caenorhabditis elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Shidara H, Kobayashi J, Tanamoto R, Hotta K, Oka K
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 541 ページ: 199-203
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.02.016
  • 査読あり
• [学会発表] AIY interneurons involved in the cross modality adaptation in Caenorhabditis elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Shidara H, Kobayashi J, Tanamoto R, Hotta K, Oka K
  • 学会等名: Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] Response to olfaction in Caenorhabditis elegans follows the Weber-Fechner law (2013)
  • 著者名/発表者名: Makino M, Shidara H, Hotta K, Oka K
  • 学会等名: Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] Sensory stimulation from a specific modality adapts a different modality in Caenorhabditis elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Shidara H, Kobayashi J, Tanamoro R, Hotta K, Oka K
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都
  • 年月日: 2013-10-30
• [学会発表] 線虫において異なる感覚情報が相互に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 設樂久志, 小林純也, 棚元亮, 堀田耕司, 岡浩太郎
  • 学会等名: 第22回日本バイオイメージング学会学術集会
  • 発表場所: 東京大学薬学部講堂, 東京
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] 線虫における交差順応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 設樂久志, 小林純也, 棚元亮, 堀田耕司, 岡浩太郎
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] Neural activity visualization of AIY interneuron in Caenorhabditis elegans with voltage- sensitive fluorescent protein (2012)
  • 著者名/発表者名: Shidara H, Kobayashi J, Tanamoto R, Hotta K, Oka K
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2012
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] 線虫AIY介在神経細胞での局在した神経活動 : 蛍光イメージングによる研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 設樂久志, 小林純也, 棚元亮, 堀田耕司, 岡浩太郎
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス, 名古屋
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 線虫介在神経細胞AIYの膜電位イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 設樂久志, 小林純也, 棚元亮, 堀田耕司, 岡浩太郎
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場, 名古屋
  • 年月日: 2012-09-20