2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K22577
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
谷本 拓 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70714955)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 条件付け |
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| Outline of Annual Research Achievements |
時間の認知は、我々の生活の中で重要な脳機能であり、時間を生成する機構を理解することは、脳科学の課題の一つである。しかし、光や匂いなどの感覚刺激の知覚と異なり、時間を「受容」する仕組みも明確でなく、時間認知を司る神経回路に関しては不明な点が多い。これを明らかにするためには、神経細胞の操作と時間認知行動における結果の因果関係から、神経回路の動作原理を導くことが重要である。そこで本研究は、シンプルな神経回路を持つショウジョウバエを用いて、電気ショック罰による時間条件付けのモデルを確立する。課題遂行中の秒単位の時間認識（計時）を行動学的に解析し、それを制御する神経回路の理解を目指す。
今年度は、昨年度に検討した実験条件に基づき、摂食制限や加齢など、ショウジョウバエの状態を変化させた場合の時間条件付け実験における行動データを解析した。自由行動下のショウジョウバエの電気ショックに対する応答のうち、ジャンプ、歩行、横転などの特定の行動要素を定量することで、状態の変化に応じた逃避行動の変化を数値化した。その結果、異なる日齢のハエを用いた時間条件付けにおいて、秒単位の時間間隔の刺激に応じた逃避行動の要素が加齢に伴って変化することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症対策のため研究活動が制限されたことに加えて、研究試料の入手にも通常より時間を要したため、当初計画していた一部の実験が実施できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は計時回路の「入り口」である電気ショック刺激の入力を伝えるメカニズムを明らかにするための足掛かりとして、突然変異体を用いた時間条件付け実験を行う。具体的には、電気ショック刺激による罰情報を伝達するドーパミン神経細胞種に関わる変異体と、概日リズムなど計時の制御に関わる時計遺伝子の変異体を用いて、時間条件付けにおける行動要素の変化を定量する。また、これまでの成果を取りまとめ、国際学術誌での論文掲載を目指す。
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| Causes of Carryover |
前述の通り、新型コロナウイルス感染症対策のため研究計画が遅延したことから、本研究課題の完遂に不可欠である実験を次年度に持ち越す必要が生じた。行動学に精通した研究員を雇用し、最終的な研究成果の取りまとめを行う。
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