Molecular mechanism of neural functions underlying sensory behaviors in the nematode C.elegans

线虫感觉行为神经功能的分子机制

• 批准号: 17024023
• 负责人: MORI Ikue
• 金额: $ 46.34万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17024023/
• 关键词: 感覚神経細胞; 温度受容; 温度走性; Cエレガンス; 神経回路

Animals modify their behaviors upon reception of various environmental stimuli. It however remains largely unknown how, at the molecular level, the stimuli are processed and integrated in the nervous system, thereby generating the behavioral outputs. To address molecular mechanism on sensory reception and neural plasticity, we utilized thermotaxis behavior, a temperature memory and feeding state-regulated behavior, in the small nematode Caenorhabditis elegans. C.elegans is an ideal system to elucidate molecular basis of behavioral plasticity because of its complete knowledge of neural wiring and powerful accessibility to genetic and molecular analyses. We showed here that 1) temperature is not only sensed but also remembered by AFD and AWC sensory neurons, 2) starvation signal inhibits thermotaxis interneurons that are downstream of AFD and AWC through insulin-like peptide, and 3) association between temperature and feeding state requires functional changes in thermotaxis interneurons. We also found that Lithium, a drug for patients with bipolar disorder, affects synaptic localization in RIA interneuron, which is essential for proper thermotaxis behavior.

动物在接受各种环境刺激时会改变它们的行为。然而，在分子水平上，刺激如何在神经系统中被处理和整合，从而产生行为输出，这在很大程度上仍然是未知的。为了阐明感觉接受和神经可塑性的分子机制，我们利用了秀丽隐杆线虫的趋热行为，一种温度记忆和摄食状态调节的行为。秀丽隐杆线虫是一个理想的系统，以阐明行为可塑性的分子基础，因为它的神经布线和强大的可访问性的遗传和分子分析的完整的知识。我们发现：1）AFD和AWC感觉神经元不仅能感知温度，而且还能记忆温度; 2）饥饿信号通过胰岛素样肽抑制AFD和AWC下游的趋热性中间神经元; 3）温度和进食状态之间的关联需要趋热性中间神经元的功能变化。我们还发现，锂，双相情感障碍患者的药物，影响RIA中间神经元的突触定位，这是必要的适当的趋热行为。

项目成果

温度学習行動の分子神経回路メカニズム,蛋白質核酸酵素増刊号神経の分化, 回路形成

温度学习行为的分子神经回路机制、蛋白核酸酶专刊神经分化、回路形成

• 发表时间: 2008
• 期刊: 機能発現 53
• 作者: 久原篤;笹倉寛之;木全翼;森郁恵
• 通讯作者: 森郁恵

Temperature sensing by an olfactory neuron in a circuit controlling behavior of C-elegans

• DOI: 10.1126/science.1148922
• 发表时间: 2008-05-09
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Kuhara, Atsushi;Okumura, Masatoshi;Mori, Ikue
• 通讯作者: Mori, Ikue

線虫(C. elegans)の行動を制御する神経回路における嗅覚ニューロンによる温度の感知

控制线虫行为的神经回路中嗅觉神经元的温度感知

• 发表时间: 2009
• 期刊: Science, Japanese Scientists in Science 2008サイエンスに載った日本人研究者
• 作者: 森郁恵;久原篤
• 通讯作者: 久原篤

線虫C.elegansの記憶形成におけるタンパク質の翻訳後修飾の役割の解明

阐明蛋白质翻译后修饰在秀丽隐杆线虫记忆形成中的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: 西田征央;杉拓磨;森郁恵
• 通讯作者: 森郁恵

線虫C.elegansの温度受容ニューロンAFDにおけるGFPマーカーの発現を指標とした新規温度走性異常変異体の単離と解析

使用秀丽隐杆线虫热感受神经元 AFD 中 GFP 标记表达分离和分析新型趋热异常突变体

• 发表时间: 2007
• 作者: 鈴木啓太;笹倉寛之;森郁恵
• 通讯作者: 森郁恵