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睡眠と覚醒状態における匂いの脳内表現の差異とそのメカニズムの解明

阐明睡眠和清醒时大脑对气味的表征差异及其机制

基本信息

批准号：
21H04789
负责人：
風間北斗
金额：
$ 26.62万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04789/
关键词：
嗅覚情報処理睡眠行動状態イメージングショウジョウバエ

项目摘要

本年度は、昨年度に構築した、二光子顕微鏡下でショウジョウバエ成虫の嗅覚回路の活動と個体の行動を同時に計測するシステムを用いて、嗅覚二次中枢であるキノコ体に属する約2000個全ての主要神経細胞（ケニオン細胞）の神経活動を、運動と安静、そして睡眠と覚醒状態において計測した。より具体的には、全ケニオン細胞を標識するOK107-Gal4系統を用いてカルシウム指示薬であるGCaMP6を遺伝学的に発現させ、個々の細胞体における蛍光強度を測定した。データ解析に関しては、これまでは、複数試行のデータを用いて有意な匂い応答を抽出するアルゴリズムを用いていたが、単一試行からでも抽出できるよう改変した。その結果、ベースラインの蛍光強度と匂い応答は、運動と安静状態で大きな差は認められなかった。その一方で、睡眠と覚醒状態では有意な差が認められた。この変化は実験に用いた匂いの種類に依らず観察された。しかしながら、デーコーディングの手法を用いたところ、匂いの種類の情報は睡眠と覚醒状態で同様に解読することができたため、双方の状態において匂いを弁別するために十分な情報がケニオン細胞総体に表現されていることが示唆された。また、睡眠状態でより多くのデータを取得できるように、断眠のための様々なプロトコルの構築を試みた。より長い時間睡眠状態で過ごすショウジョウバエの遺伝的背景の探索も行った。今後の計画を遂行する上で、効率を上げることにつながると期待される。

This year, compared with last year, we constructed a two-photon microscope to simultaneously measure the activity and movement of the adult olfactory circuit and the waking state of about 2000 total major neurons in the olfactory secondary center. Specific cell identification, identification. For example, if you want to use a computer, you can use a computer. The result is that the light intensity of the game is different from that of the game. The game is different from that of the game. A party, sleep, awake state, intentional difference. This is the first time that we've seen this. For example, if you are in a sleep state, you may be in a sleep state. If you are in a sleep state, you may be in a sleep state. For example, sleep state can be obtained by using sleep mode, sleep mode and sleep mode. The long sleep state has been explored in the background. In the future, the plan will be carried out on the basis of high efficiency and high expectations.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Constructing conserved representations of odor objects

构建气味对象的保守表示

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Itami Chiaki;Uesaka Naofumi;Huang Jui-Yen;Lu Hui-Chen;Sakimura Kenji;Kano Masanobu;Kimura Fumitaka;風間北斗;長田　重一;Hokto Kazama
通讯作者：
Hokto Kazama

Representations and circuits for opposing odor values in the brain

大脑中相反气味值的表示和电路

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Harbers Maria;Nakao Harumi;Watanabe Takaki;Matsuyama Kyoko;Tohyama Shoichi;Nakao Kazuki;Kishimoto Yasushi;Kano Masanobu;Aiba Atsu;Hokto Kazama
通讯作者：
Hokto Kazama

Computation and control of odor value by dopamine neurons

多巴胺神经元气味值的计算和控制