バーチャル線虫連合学習モデルによる放射線ストレスに対する神経回路の応答機構の解析

利用虚拟线虫联想学习模型分析神经回路对辐射应激的反应机制

• 批准号: 06J06258
• 负责人: 鈴木 芳代
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06258/
• 关键词: C.elegans; コンピュータシミュレーション; 化学走性学習; 放射線照射; ストレス応答; C. elegans; 連合学習

線虫の放射線応答を神経回路レベルで明らかにすることを目的に,1.線虫の放射線応答実験および,2.線虫神経系の数理モデル化とシミュレーションに関する以下の内容を実施した.1.線虫の放射線応答実験:線虫の運動は,生存に影響しない程度の^<60>Coガンマ線照射(0〜500Gy)により,線量に依存して低下する.この放射線影響の機構を明らかにするため,すでに運動低下の機構がよく知られている接触刺激(エサの知覚)との関係を調べた.この結果,放射線による運動低下の機構には,ドーパミンを介した情報伝達とは異なる情報伝達経路が関与していることが推測された.さらに,放射線照射により生成される活性酸素種の一種である過酸化水素を線虫の全身に曝露したところ,放射線を照射した線虫と類似した運動が観られたことから,放射線による運動の低下が,活性酸素種などを介した情報伝達により誘導されている可能性が示唆された.2.線虫神経系の数理モデル化とシミュレーション:線虫の化学走性に関与する神経回路を数理モデル化し,これを用いてNaClとエサの連合学習の前後での神経の内部状態を推定するシミュレーションを実施し,学習関与シナプスを絞り込んだ.また,1.の実験で明らかになった線虫の運動に対する放射線影響の作用機序を探るため,周期的なくねり運動を再現する運動系モデルを完成させた.放射線照射実験と数理モデルとによる研究により,線虫の学習における放射線応答の神経機構の一端を明らかにした他,線虫の運動に対する放射線影響を初めて明らかにした.

1. The radiation response of the parasite is dependent on the movement and survival of the parasite. 2. The radiation response of the parasite is dependent on the radiation exposure <60>(0 ~ 500Gy). 3. The radiation response of the parasite is dependent on the survival of the parasite. The mechanism of radiation influence is clear, and the mechanism of movement is low. As a result, the radiation caused by the motion of the lower body, the lower body, the lower body In addition, radiation irradiation produces a kind of active acid species, such as hyperacidified water element, whole body exposure of the worm, radiation irradiation, similar movement of the worm, decrease of movement of the active acid species, induction of information, possibility of induction, etc. 2. Mathematical analysis of the system of the worm: The chemical behavior of the worm is related to the mathematical transformation of the brain circuit, which is used to estimate the internal state of the brain before and after the joint learning with NaCl. 1. To explore the action sequence of radiation influence on the movement of insects, to explore the periodic movement of insects and to reproduce the movement system. Through the study of radiation exposure and mathematical modeling, one end of the nervous system that responds to radiation during nematode learning has become clear, and the impact of radiation on nematode movement has become clear.

项目成果

Simulation study: Changes in the neural network of C. elegans induced by food-NaCl associative learning

模拟研究：食物-氯化钠联想学习引起的线虫神经网络变化

• 发表时间: 2007
• 作者: 野口泰基;柿木隆介;Kenji Horie;Kenji Horie;Makiko Kikuchi;Kentaro Terada;Moonsup Cho;Kenji Horie;Hiroshi Hidaka;Kenji Horie;Kenji Horie;Yukiyasu Tsutsumi;Makiko Kikuchi;Kenji Horie;Kenji Horie;Kenji Horie;Kenji Horie;Ai Takiguchi;堀江憲路;Kenji Horie;Kenji Horie;Michiyo Suzuki;Tetsuya Sakashita;Tetsuya Sakashita;Tetsuya Sakashita;Tetsuya Sakashita;鈴木芳代;鈴木芳代;鈴木 芳代;鈴木 芳代;Michiyo Suzuki
• 通讯作者: Michiyo Suzuki

Locomotion-leaming behavior relationship in Caenorhabditis elegans following γ-ray irradiation

γ射线照射后秀丽隐杆线虫运动学习行为关系

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Radiation Research 49
• 作者: 野口泰基;柿木隆介;Kenji Horie;Kenji Horie;Makiko Kikuchi;Kentaro Terada;Moonsup Cho;Kenji Horie;Hiroshi Hidaka;Kenji Horie;Kenji Horie;Yukiyasu Tsutsumi;Makiko Kikuchi;Kenji Horie;Kenji Horie;Kenji Horie;Kenji Horie;Ai Takiguchi;堀江憲路;Kenji Horie;Kenji Horie;Michiyo Suzuki;Tetsuya Sakashita;Tetsuya Sakashita;Tetsuya Sakashita
• 通讯作者: Tetsuya Sakashita

Locomotion- Learning Behavior Relationship in Caenorhabditis elegans Following γ-ray Irradiation

γ射线照射后秀丽隐杆线虫运动与学习行为的关系

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Radiation Research 49(3)
• 作者: 野口泰基;柿木隆介;Kenji Horie;Kenji Horie;Makiko Kikuchi;Kentaro Terada;Moonsup Cho;Kenji Horie;Hiroshi Hidaka;Kenji Horie;Kenji Horie;Yukiyasu Tsutsumi;Makiko Kikuchi;Kenji Horie;Kenji Horie;Kenji Horie;Kenji Horie;Ai Takiguchi;堀江憲路;Kenji Horie;Kenji Horie;Michiyo Suzuki;Tetsuya Sakashita
• 通讯作者: Tetsuya Sakashita

Modulatory effect of ionizing radiation on food-NaCl associative learning:: the role of γ subunit of G protein in Caenorhabditis elegans

• DOI: 10.1096/fj.07-9259com
• 发表时间: 2008-03-01
• 期刊: FASEB JOURNAL
• 影响因子: 4.8
• 作者: Sakashita, Tetsuya;Hamada, Nobuyuki;Kobayashi, Yasuhiko
• 通讯作者: Kobayashi, Yasuhiko

Effects of Ionizing Radiation on Locomotory Behavior and Mechanosensation in Caenorhabditis elegans

• DOI: 10.1269/jrr.08087
• 发表时间: 2009-03-01
• 期刊: JOURNAL OF RADIATION RESEARCH
• 影响因子: 2
• 作者: Suzuki, Michiyo;Sakashita, Tetsuya;Kobayashi, Yasuhiko
• 通讯作者: Kobayashi, Yasuhiko