視覚情報処理ネットワークの広範な活性化を駆動するハブ神経回路の解析

驱动视觉信息处理网络广泛激活的中枢神经回路的分析

• 批准号: 21H02586
• 负责人: 久保 郁
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02586/
• 关键词: 視覚; 神経回路; ゼブラフィッシュ; 光遺伝学; オプティックフロー; 前視蓋; ハブ; ANTs; DMD; 視覚情報処理; 神経回路ネットワーク

第一に、前視蓋クラスターに存在する神経細胞がオプティックフロー依存的な行動を引き起こすハブとして働くかどうかを明らかにするために、前視蓋クラスターを標識する新規Gal4系統を用いて光遺伝学的に局所的に活性化させる実験系の構築を行なった。長波長シフトした光遺伝学アクチュエータであるChrimsonやChRmineを活性化する目的で光源を選定した上で、Digital Micromirror Device (DMD)システムを導入した。予備実験として、Chrimsonを運動神経で発現するゼブラフィッシュ仔魚（vachta:Gal4, UAS:Chrimson）を用いて動眼神経核を光刺激したところ、眼球運動が観察されたことから、この系を用いて神経活動活性化を引き起こすことができることが確認できた。第二に、前視蓋クラスター神経細胞が、脳内においてどのような神経配線を展開することでオプティックフロー情報処理のハブとして機能しているかを明らかにするために、前視蓋クラスターGal4系統で標識される細胞の神経投射パターンの解析を行なった。具体的には、前視蓋クラスターの単一神経細胞を赤色蛍光タンパク質で可視化し、その神経投射パターンを解析すると同時に、共発現させたGCaMPによってオプティックフロー刺激に対する反応性を解析した。これまでに異なるオプティックフロー反応性を示す細胞はそれぞれ異なる神経投射を持つことが分かった。さらに、異なる個体から得られた神経投射パターンを同一座標上で比較するために、画像レジストレーション技術ANTsを確立した。

In the first place, there is a mechanism in which the activities that are dependent on each other are caused by the activity of the Gal4 system, which is the active system of the optical system. Long-wavelength optical transmission, Chrimson, ChRmine, active light source, Digital Micromirror Device (DMD), optical transmission, optical transmission, optical properties, optical, optical The vachta:Gal4 (UAS:Chrimson) uses eye movements to stimulate the activity of the baby, the eye movement to monitor the activity of the baby, and the system to use the activity of the god to initiate the recognition of the device. The vachta:Gal4, UAS:Chrimson) uses the eye movement to stimulate the baby, the eye movement to monitor the activity, and the device to make sure that the device is active. The second, the previous device, the device, the computer, the computer. The specific device, the previous device, the red light sensor, the red light sensor, the red I don't know. I don't know what to do. The images and portraits on the same plane are displayed on the same plane, and the portraits show the accuracy of the technical ANTs.

项目成果

ゼブラフィッシュ前視蓋におけるオプティックフロー情報処理回路の機能と神経接続

斑马鱼前视顶盖光流信息处理回路的功能及神经连接

• 发表时间: 2021
• 作者: Sato T;Nakamura Y;Takeda A;Ueno M.;久保 郁
• 通讯作者: 久保 郁

Cracking the visual motion processing circuit using optical illusion

利用视错觉破解视觉运动处理电路

• 发表时间: 2021
• 作者: Yukinaga Hiroko;Hagihara Mitsue;Tsujimoto Kazuko;Chiang Hsiao-Ling;Kato Shigeki;Kobayashi Kazuto;Miyamichi Kazunari;Matsuda K and Kubo F;宮道和成;久保 郁;久保 郁
• 通讯作者: 久保 郁

国立遺伝学研究所 久保研究室 ホームページ

国立遗传学研究所久保实验室主页

脳全体のイメージングからわかること

我们可以从全脑成像中学到什么

• 发表时间: 2022
• 期刊: 生体の科学 連載講座 ヒトを知るモデル動物としてのゼブラフィッシュ-3
• 作者: 井上貴博 ;上野将紀;久保郁
• 通讯作者: 久保郁

特集 ｢目｣の神経学 錯視を生じる脳のしくみ-ゼブラフィッシュの運動残効から

专题：眼睛神经学：大脑如何产生视错觉 - 来自斑马鱼的运动后遗症

• DOI: 10.11477/mf.1416201923
• 发表时间: 2021
• 期刊: BRAIN and NERVE
• 作者: Yukinaga Hiroko;Hagihara Mitsue;Tsujimoto Kazuko;Chiang Hsiao-Ling;Kato Shigeki;Kobayashi Kazuto;Miyamichi Kazunari;出原 魁人・久本 直毅・松本 邦弘;戸丸信弘・内山憲太郎・玉木一郎・阪口翔太 編;久保郁
• 通讯作者: 久保郁