Neural mechanisms for integration of sensory information and decision making in the higher brain centers of Drosophila

本研究は、ショウジョウバエの性行動をモデルとして、感覚情報を統合し行動を決定する脳高次中枢神経機構を明らかにすることを目的としている。昨年までの研究で私は、昆虫の即初期遺伝子Hr38を用いてショウジョウバエで神経活動をラベルする手法を開発し、これを用いて雄の性行動中にaSP2と呼ばれる神経細胞群が活動することを見出した。さらに、aSP2神経の活動を操作することにより、aSP2神経が雄の求愛行動の持続と迅速な交尾の遂行に必須であることを発見した。令和2年度は、雄の性行動中におけるaSP2神経の活動をリアルタイムで解析する為のカルシウムイメージングを行った。aSP2神経細胞特異的にカルシウムインジケータータンパク質（GCaMP6f）を発現するショウジョウバエを用い、半拘束状態の雄についてイメージングを行った。フェロモン受容器官のある前脚に雌を接触させると、aSP2神経におけるGCaMP6f蛍光強度の変動が観測された。またHr38とは別の即初期遺伝子stripeを用いて、2つの異なる時間帯に活動した神経をそれぞれ別個にラベルし識別する手法について、前年までに得られたデータの分析を行い、これをまとめた論文の執筆を行った。この結果から、aSP2神経が雄の性行動中に活動することが再度裏付けられた。また、GAL4/UASシステムを用いたstripe依存的なGFPの発現と、神経活動に伴う内在性のStripeタンパク質発現の検出を組み合わせることで、第一回目の刺激によって活動した神経と、2回目の刺激によって活動した神経を識別できることを発見した。

本研究は、ショウジョウバエの性行動をモデルとして、感覚情報を統合し行動を決定する脳高次中枢神経機構を明らかにすることを目的としている。昨年までの研究で私は、昆虫の即初期遺伝子Hr38を用いてショウジョウバエで神経活動をラベルする手法を開発し、これを用いて雄の性行動中にaSP2と呼ばれる神経細胞群が活動することを見出した。さらに、aSP2神経の活動を操作することにより、aSP2神経が雄の求愛行動の持続と迅速な交尾の遂行に必須であることを発見した。令和2年度は、雄の性行動中におけるaSP2神経の活動をリアルタイムで解析する為のカルシウムイメージングを行った。aSP2神経細胞特異的にカルシウムインジケータータンパク質（GCaMP6f）を発現するショウジョウバエを用い、半拘束状態の雄についてイメージングを行った。フェロモン受容器官のある前脚に雌を接触させると、aSP2神経におけるGCaMP6f蛍光強度の変動が観測された。またHr38とは別の即初期遺伝子stripeを用いて、2つの異なる時間帯に活動した神経をそれぞれ別個にラベルし識別する手法について、前年までに得られたデータの分析を行い、これをまとめた論文の執筆を行った。この結果から、aSP2神経が雄の性行動中に活動することが再度裏付けられた。また、GAL4/UASシステムを用いたstripe依存的なGFPの発現と、神経活動に伴う内在性のStripeタンパク質発現の検出を組み合わせることで、第一回目の刺激によって活動した神経と、2回目の刺激によって活動した神経を識別できることを発見した。