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線虫の記憶の実体と連合学習機構の解明

阐明线虫记忆和联想学习机制的真实性

基本信息

批准号：
21K15182
负责人：
佐藤博文
金额：
$ 3万
依托单位：
Nippon Medical School (2022)The University of Tokyo (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

项目摘要

本研究課題は、動物が過去の経験に基づいて、感覚情報の処理機構を調節するメカニズムを明らかにすることを目的としている。これまでに、線虫が経験した塩濃度を記憶し、餌と共に経験した場合はその塩濃度への誘引、飢餓と共に経験した場合は忌避行動を示す現象について主に研究を行ってきた。その結果、塩を受容する感覚神経と介在神経の間のシナプス極性が経験塩濃度依存的に逆転し、またそれがグルタミン酸シグナルによって制御されることが明らかになった。感覚神経－介在神経間のグルタミン酸シグナルの動態についてさらに詳細な解析を行った結果、感覚神経から放出されるグルタミン酸量の変化や、介在神経における興奮性と抑制性の2種類のグルタミン酸受容体の寄与が組み合わさることでシナプス極性の逆転が引き起こされる可能性が示唆された。また飢餓条件/摂食条件での細胞の活動やシグナル伝達の違いについて、先行研究からいくつかの細胞内分子が寄与する可能性が想定されるが、詳細については不明な点が多かった。これについて検証を行うため、哺乳類の細胞を用いた実験系を立ち上げた。具体的には、細胞が飢餓状態に置かれた際、どのような遺伝子発現変化が起きるかをRNA-seq、ATAC-seq、ChIP-seqなどの手法を用いて網羅的に解析することを試みた。また線虫で飢餓時の行動などに寄与することが示唆されている遺伝子が、哺乳類でも機能しているかを上述の手法を含め解析を行っている。

This study aims at regulating the mechanism of sensory information processing in the animal's past. The concentration of these insects in memory, bait, and other situations, the concentration of these insects in temptation, hunger, and other situations, the avoidance of action, and the study of these phenomena. As a result, the sensitivity of the brain is dependent on the concentration of the brain. The results of detailed analysis of the dynamics of the neuro-chemical interaction, the change of the amount of neuro-chemical interaction, the possibility of the interaction of the two types of neuro-chemical interaction, the excitation and inhibition of neuro-chemical interaction, and the inverse polarity of neuro-chemical interaction are presented. Starvation conditions/food conditions cause cellular activity to change, and advance research into the possibility of intracellular molecular interaction is needed to determine, in detail, the number of unknown points. This is the first time that mammals have ever used a cell. Specific methods of RNA-seq, ATAC-seq and ChIP-seq are used in the analysis of cell starvation. The action of the hungry worm, the action of the hungry worm, the action of the action of the