聴覚情報処理システムを構成する機能的神経回路地図の体系的な解明

系统阐明构成听觉信息处理系统的功能神经回路图

• 批准号: 15J04760
• 负责人: 山田 大智
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04760/
• 关键词: Drosophila melanogastor; auditory processing; calcium imaging

音を用いた同種間コミュニケーションを行う動物にとって、同種の音情報を雑音から識別する神経機構の獲得は不可欠である。キイロショウジョウバエは、種特異的な時間間隔(Inter-pulse Interval, IPI)を持つ羽音(求愛歌, 平均IPI 35 ms)を用いて求愛行動を行う。近年、求愛歌受容に重要な2次神経細胞(2次)が同定された。2次の機能阻害により求愛歌に対する応答行動は減少する。さらに、その神経活動はIPI 25 msの音に最も強く応答し、IPI 15 msの音に減少した応答を示す。しかし、どの神経細胞のどの様な神経活動によって時間間隔情報を抽出しているのか、その神経機構は不明である。今年度、2次の上流の神経細胞はIPI 15 msの音に最も強く応答することをCa2+イメージングにより明らかにした。このことから、2次は抑制性入力を受けている可能性がある。そこで、GABA受容体を2次で発現抑制しその神経活動を観察した。その結果、神経活動は短いIPIの音に対して上昇した。これは、2次がGABA作動性の抑制性入力を受けていることを示唆している。次に、GABA作動性の局所介在神経細胞(LN)を探索し、2種類のLNが2次と空間的に近接することを明らかにした。様々なIPIの音に対する2種類のLNの神経活動は、IPI 15 msの音に最も強く応答した。これは、これらLNが短いIPIの音において2次により強く抑制性出力することを示唆している。さらに、2種類のLNの機能阻害により求愛歌に対する応答行動が上昇するのかを検証する為、LNをそれぞれ機能阻害したメスを用いて人工求愛歌に対する応答行動を観察した。その結果、メスの応答行動は上昇した。この様に、LNが2次の神経活動を抑制するという小規模な神経回路によって、短いIPI情報を抑制するフィルター機能が獲得されているのかもしれない。

Sound を with い た between same コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン を line う animal に と っ て, same の intelligence を 雑 sound か ら recognition す る 経 institutions の god get は not owe で あ る. キ イ ロ シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ は, species specific な Interval (Intel - pulse Interval, IPI) を hold つ feather sound を (average courtship song, IPI 35 ms) using い て action line を う courtship. In recent years, courtship songs have been accepted by に important な twice and が co-determined by the divine cells (twice) された. Two times the mental function hindering によ and courtship song に reduce する応 response action <e:1> する. さ ら に, そ の god 経 activity は IPI 25 ms の に most も stronger く 応 answer し, IPI 15 ms の に reduce し た 応 answer を す. し か し, ど の god 経 cells の ど の others な god 経 activity に よ っ て interval intelligence を spare し て い る の か, そ の 経 institutions は unknown god で あ る. This year, 2 times の upper の god 経 cells は IPI 15 ms の に most も stronger く 応 answer す る こ と を Ca2 + イ メ ー ジ ン グ に よ り Ming ら か に し た. <s:1> <s:1> と ら ら, the secondary <s:1> inhibitory force を is subject to the けて る る possibility がある. Youdaoplaceholder0 で で, GABA receptor を twice で showed inhibition of <s:1> そ nerve activity を観 observation of た た. The そ そ result, the short そ IPI <s:1> sound に of the Shinto activity に is in contrast to the て て rising た た. <s:1> れ る, the secondary がGABA active inhibitory force を is incited by けて る る とを とを とを て て る. Time に, GABA actuation の bureau interface in god 経 cells (LN) を exploring し, 2 species の LN が two と space に nearly meet す る こ と を Ming ら か に し た. The 々なIPI <s:1> sound に is the most likely and strong く応 in response to する2 types of <s:1> LN <s:1> spiritual activity <e:1> and IPI 15 ms に た. こ れ は, こ れ ら LN short が い IPI の sound に お い て twice に よ り strong inhibitory く output す る こ と を in stopping し て い る. さ ら に, 2 species の LN の function resistance against に よ り courtship song に す seaborne る 応 a rising action が す る の か を 検 card す る for, LN を そ れ ぞ れ function resistance against し た メ ス を with い て artificial courtship song に す seaborne る 応 answer action を 観 examine し た. The そ そ result, the メス 応 応 response action そ rises た た. Two こ の others に, LN が の god を 経 activity inhibition す る と い う small-scale な god 経 loop に よ っ て, short い IPI intelligence を inhibit す る フ ィ ル タ ー function が get さ れ て い る の か も し れ な い.

项目成果

Response properties of a secondary auditory neuron, the AMMC-B2

次级听觉神经元 AMMC-B2 的响应特性

• 发表时间: 2015
• 作者: 高野皓;鳴海哲夫;野村渉;古田寿昭;玉村啓和;山田 大智;山田 大智;山田 大智;山田 大智
• 通讯作者: 山田 大智

Response properties of local interneurons in the fly auditory system

果蝇听觉系统局部中间神经元的响应特性

• 发表时间: 2016
• 作者: 高野皓;鳴海哲夫;野村渉;古田寿昭;玉村啓和;山田 大智
• 通讯作者: 山田 大智

Response properties of a secondary auditory neuron in the fly brain

果蝇大脑中次级听觉神经元的反应特性

• 发表时间: 2016
• 作者: 高野皓;鳴海哲夫;野村渉;古田寿昭;玉村啓和;山田 大智;山田 大智
• 通讯作者: 山田 大智