キイロショウジョウバエの求愛行動における意思決定機構の電気生理学的解析

果蝇求偶行为决策机制的电生理分析

• 批准号: 13J06113
• 负责人: 横山 早也佳
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 2014
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J06113/
• 关键词: キイロショウジョウバエ; 求愛行動; 意思決定機構; GAL4/UASシステム; パッチクランプ法

本研究は、キイロショウジョウバエのオスの中枢神経系において求愛行動に関わる神経回路の全容究明を目指し、求愛意思決定の細胞・分子メカニズムを、単一遺伝子、単一細胞の操作を通じて解明しようとするものである。本研究では単一細胞レベルでシナプス活動を計測することで、異なる種類の感覚入力の情報が統合され、特定の行動が選択される細胞メカニズムを明らかにした。求愛行動の意思決定機構を明らかにするため、GAL4/UASシステムを利用しfru発現ニューロン、特に求愛行動の開始の司令ニューロンであるP1クラスターニューロンに特異的にGFPを発現させ、クラスター内の単一のニューロンから全細胞電流記録を行うことを目指した。記録中のオス個体に求愛行動の解発刺激、抑制刺激、求愛行動に関与しない刺激などを与え、それぞれの場合のシナプス後電流を観察した。記録後、細胞に色素注入を行い、組織学的なニューロンの形態観察を行った。ニューロン一つ一つについて、形態観察と活動記録を同時に行うことでP1クラスター中の個々のニューロンの詳細な性質を解明した。しかし、行動中の個体の脳から単一ニューロンの全細胞電流記録を行うのは、技術的に非常に困難である。そのため、求愛行動中のオス個体の脳のP1ニューロン、あるいはこれに接続するfru発現ニューロンにパッチクランプ法を適用し細胞内電気活動を記録する実験の前段階の実験として、摘出脳での単一ニューロンにおけるパッチクランプ法による全細胞電流記録を行っった。長時間にわたって電流記録が可能となる条件を模索した。

This study aims to provide a comprehensive understanding of the neural circuits involved in mating behavior in the central nervous system, and to clarify the cellular and molecular mechanisms involved in rational decision making in mating behavior. In this study, the information on the sensing force of different kinds of cells was integrated and the specific actions were selected. The rational decision-making mechanism of mating action shall be clearly identified, and the GAL4/UAS system shall be utilized for the identification and initiation of mating action, and the P1 system shall be used for the identification and initiation of mating action, and the GAL4/UAS system shall be used for the identification and initiation of mating action. Record the individual mating action release stimulus, inhibition stimulus, mating action related to the stimulation and other occasions after the current detection After recording, cytochrome injection, histological examination and morphological observation The detailed nature of the activity record is explained. It is very difficult to record the whole-cell current of individuals in action. The whole cell current recording method is applicable to the recording of intracellular electrical activity during the first phase of the process. Long term current recording conditions