統合型解析顕微鏡を用いた線虫Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓの感覚応答行動制御メカニズムの解明

使用集成分析显微镜的线虫。

• 批准号: 14J01861
• 负责人: 谷本 悠生
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01861/
• 关键词: C. elegans; カルシウムイメージング; 嗅覚; ナビゲーション

本研究では、「感覚入力に基づいて運動出力を制御する神経回路活動を、細胞レベルで理解すること」を目的とし、極めてシンプルな神経系を持つ線虫C. elegansをモデルとして、匂い物質ノナノンに対する濃度勾配に沿った効率的な忌避行動を可能にする神経メカニズムを明らかにする。これまでに我々は、独自に開発した統合型顕微鏡システムを用いて、ノナノンの増加と減少に反応する異なる二種類の感覚神経細胞を同定した。一種類の感覚細胞は濃度増加に対して微分的に活動し素早く方向転換を引き起こす一方、もう一種類の感覚細胞は濃度減少に積分的に反応し慎重に正しい方向への直進を引き起こしていた。さらに、この積分的な神経活動のパターンは、一種類の電位依存性カルシウムチャネルが持続的なカルシウム流入を引き起こすことで生成されることも明らかになった。今年度は、濃度増加に反応する細胞において、微分的活動が引き起こされるメカニズムを解明した。変異体や阻害剤を用いた解析と神経活動パターンの数理モデル化を組み合わせることで、この微分的活動は一過的な早い成分と積分的な遅い成分の和として表せられること、さらに、それぞれの成分を介する複数のカルシウムチャネルを同定した。以上から、細胞の種類依存的なカルシウムチャネルの関与が、神経細胞の応答性の速さを決定づけていることを明らかにした。

The purpose of this study is to understand the relationship between sensory input and motor output, and the activity of the neural circuit, and the understanding of the neural system. elegans may be present in the concentration setting of the substance, and may be present in the concentration setting of the substance. The two types of sensory cells are identical in size and size. The concentration of one kind of sensory cell increases, the differential direction of the activity increases, the positive direction of the activity decreases, and the negative direction of the activity increases. In this case, the integration of the brain activity, a kind of potential-dependent network, the flow of the system, the generation of the system, and the generation of the system. This year, the concentration increases, the cellular activity increases, and the differential activity increases. The analysis and differentiation of different impedance components are the same as those of the early components and the integral components of the complex components. The relationship between the above and the cell's species-dependent growth and the speed at which the neurons respond is determined.

项目成果

ロボット顕微鏡が解析する線虫の行動とドーパミンの関係

使用机器人显微镜分析线虫行为与多巴胺之间的关系

• DOI: 10.7210/jrsj.34.609
• 发表时间: 2016
• 期刊: ロボット顕微鏡が解析する線虫の行動とドーパミンの関係
• 作者: 木村 幸太郎;谷本 悠生
• 通讯作者: 谷本 悠生

Optophysiological dissection of individual dopaminergic neuron pairs during food-dependent behavioral modulation.

食物依赖性行为调节过程中单个多巴胺能神经元对的光生理学解剖。

• 发表时间: 2015
• 作者: Zheng YG;Tanimoto Y;Fei X;Hashimoto K;Kimura K.
• 通讯作者: Kimura K.

In actio optophysiological analyses reveal functional diversification of dopaminergic neurons in the nematode C. elegans.

• DOI: 10.1038/srep26297
• 发表时间: 2016-05-19
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Tanimoto Y;Zheng YG;Fei X;Fujie Y;Hashimoto K;Kimura KD
• 通讯作者: Kimura KD

Neuronal mechanisms of decision making in C. elegans olfactory behavior revealed by a highly integrated microscope system.

高度集成的显微镜系统揭示了线虫嗅觉行为决策的神经元机制。

• 发表时间: 2014
• 作者: Tanimoto Y;Yamazoe A;Fujita K;Kawazoe Y;Miyanishi Y;Yamazaki SJ;Gengyo-Ando K;Nakai J;Fei X;Iwasaki Y;Hashimoto K;Kimura K
• 通讯作者: Kimura K

ロボット顕微鏡システムによる神経細胞活動計測と操作 ─ 線虫のドーパミン細胞と刺激応答行動の関連の解明 ─

使用机器人显微镜系统测量和操纵神经元活动 ─ 阐明线虫多巴胺细胞与刺激响应行为之间的关系 ─

• 发表时间: 2016
• 期刊: オプトロニクス
• 作者: Yokoyama T;Padmala S;Pessoa L;谷本 悠生，木村 幸太郎
• 通讯作者: 谷本 悠生，木村 幸太郎