線虫Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓの定位行動出力の情報処理様式の解明

化学濃度勾配上での線虫のカーブ行動（風見鶏行動）の神経機構を探るため、前年度までの光遺伝学的実験の結果を踏まえて、線虫の各神経のライブカルシウムイメージング実験およびにイメージング手法の開発を中心に研究を実施した。前年度の光遺伝学的手法と細胞死誘導因子を用いた行動実験により、線虫の首振り運動に同期した化学感覚神経の活動パターンが行動出力を引き起こすまでの情報伝達経路と、線虫の経験依存的な経路の使い分けを明らかにした。そこで今年度は、当該経路における伝達パターンを解析するため、対象の各介在神経のカルシウムイメージングを試みた。このイメージング手法は当初の予定から変更し、感覚繊毛形成異常の変異体を用いた手法により化学感覚入力を1神経からに制限することで、化学感覚入力を光遺伝学的神経活動操作の代替とした。この実験系と並行して、線虫の運動を頸部のみに制約するＰＤＭＳデバイスを設計して、首振り運動により自動的に化学感覚入力が行なわれる系を導入した。上記２つの手法を組み合わせて行動にあわせた化学感覚入力による神経回路の活動パターンのデータの取得を開始した。また、ミリ秒オーダーで繰り返し光刺激を行なって、光が当たっていない時間にカルシウムイメージングを行なうための実験系を開発したので、これを用いて、光遺伝学的神経活動操作による神経活動と感覚繊毛形成異常変異を利用した神経活動操作による神経活動操作とを対応付ける実験を行うことができるようになった。以上のように、本年度は前年度までの光遺伝学的手法を用いた行動実験と対応付けるためのライブイメージング実験と手法の開発に取り組み、順調に推移した。

化学濃度勾配上での線虫のカーブ行動（風見鶏行動）の神経機構を探るため、前年度までの光遺伝学的実験の結果を踏まえて、線虫の各神経のライブカルシウムイメージング実験およびにイメージング手法の開発を中心に研究を実施した。前年度の光遺伝学的手法と細胞死誘導因子を用いた行動実験により、線虫の首振り運動に同期した化学感覚神経の活動パターンが行動出力を引き起こすまでの情報伝達経路と、線虫の経験依存的な経路の使い分けを明らかにした。そこで今年度は、当該経路における伝達パターンを解析するため、対象の各介在神経のカルシウムイメージングを試みた。このイメージング手法は当初の予定から変更し、感覚繊毛形成異常の変異体を用いた手法により化学感覚入力を1神経からに制限することで、化学感覚入力を光遺伝学的神経活動操作の代替とした。この実験系と並行して、線虫の運動を頸部のみに制約するＰＤＭＳデバイスを設計して、首振り運動により自動的に化学感覚入力が行なわれる系を導入した。上記２つの手法を組み合わせて行動にあわせた化学感覚入力による神経回路の活動パターンのデータの取得を開始した。また、ミリ秒オーダーで繰り返し光刺激を行なって、光が当たっていない時間にカルシウムイメージングを行なうための実験系を開発したので、これを用いて、光遺伝学的神経活動操作による神経活動と感覚繊毛形成異常変異を利用した神経活動操作による神経活動操作とを対応付ける実験を行うことができるようになった。以上のように、本年度は前年度までの光遺伝学的手法を用いた行動実験と対応付けるためのライブイメージング実験と手法の開発に取り組み、順調に推移した。