Quantitative understanding for neural plasticity of C. elegans with newly developed micro-fluidic device

利用新开发的微流体装置定量理解线虫的神经可塑性

• 批准号: 24650159
• 负责人: OKA KOTARO
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24650159/
• 关键词: 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; 細胞内カルシウム計測; マイクロデバイス; カルシウムイメージング; 微小環境制御; 匂い刺激; 行動観察; 膜電位イメージング; 単一神経細胞情報処理; 神経細胞破壊

Caenorhabditis elegans is known as one of model animals, and it has been used for understanding the relationship between neural functions and behaviors. The worm senses odors and shows taxis toward the source of favorite odor by detecting its concentration gradient. However, little is known how exactly worms can discriminate the concentration of odor and change their head turning behavior in regard to the response of olfactory neurons. For demonstrating the role of single neurons in specific behaviors, we investigated the neural activity from a single neuron by Ca and membrane potential imaging, and also quantitative behaviors by developing new types of micro-fluidic devices. We succeeded to visualize the Ca oscillation synchronized with the head movement during odor stimulation in AIY interneuron.

秀丽线虫是模式动物之一，已被用来研究神经功能与行为之间的关系。蠕虫感知气味，并通过检测其浓度梯度来显示向最喜欢的气味来源的趋向性。然而，人们对蠕虫如何辨别气味浓度并改变它们在嗅觉神经元反应中的转头行为知之甚少。为了证明单个神经元在特定行为中的作用，我们通过钙离子和膜电位成像研究了单个神经元的神经活动，并通过开发新型微流体装置来定量行为。我们成功地在AIY中间神经元上观察到气味刺激时与头部运动同步的钙振荡。

项目成果

Neural activity visualization of AIY interneuron in Caenorhabditis elegans with voltage- sensitive fluorescent protein

使用电压敏感荧光蛋白对秀丽隐杆线虫 AIY 中间神经元进行神经活动可视化

• 发表时间: 2012
• 作者: Shidara H;Kobayashi J;Tanamoto R;Hotta K;Oka K
• 通讯作者: Oka K

AIY interneurons involved in the cross modality adaptation in Caenorhabditis elegans

AIY中间神经元参与秀丽隐杆线虫的跨模态适应

• 发表时间: 2013
• 作者: Shidara H;Kobayashi J;Tanamoto R;Hotta K;Oka K
• 通讯作者: Oka K

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

秀丽隐杆线虫 AIY 中间神经元的局部神经活动：荧光成像研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 設樂久志;小林純也;棚元亮;堀田耕司;岡浩太郎
• 通讯作者: 岡浩太郎

Odorant-induced membrane potential depolarization of AIY interneuron in Caenorhabditis elegans

气味诱导的秀丽隐杆线虫 AIY 中间神经元膜电位去极化

• DOI: 10.1016/j.neulet.2013.02.016
• 发表时间: 2013
• 期刊: Neurosci Lett
• 影响因子: 2.5
• 作者: Shidara H;Kobayashi J;Tanamoto R;Hotta K;Oka K
• 通讯作者: Oka K

Response to olfaction in Caenorhabditis elegans follows the Weber-Fechner law

秀丽隐杆线虫的嗅觉反应遵循韦伯-费希纳定律

• 发表时间: 2013
• 作者: Makino M;Shidara H;Hotta K;Oka K
• 通讯作者: Oka K