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線虫の報酬依存的行動可塑性をもたらす神経回路制御機構の解明

阐明导致线虫奖励依赖性行为可塑性的神经回路控制机制

基本信息

批准号：
13J02785
负责人：
塚本聡美
金额：
$ 1.73万
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：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、線虫C. elegansをモデル生物として、動物の行動可塑性をもたらす神経回路の制御機構を解明することである。線虫は、餌のある条件下で飼育されると、温度勾配上を過去の飼育温度域に移動するが、飢餓を体験すると、飼育温度に限定されず分散するという、報酬依存的な行動可塑性を示す。これまでの研究から、内在性のオクトパミン、セロトニンという神経伝達物質(あるいは神経調節因子)が、飢餓情報と餌情報の伝達に、それぞれ必要であることが示された。また、飢餓情報は主要な温度受容/記憶神経細胞AFD で発現するOCTR-1オクトパミン受容体を介する可能性が示唆された。さらに、今年度においては、温度学習行動を制御する分子INX-4(イネキシン：ギャップ結合構成分子)に着目した解析を行った。inx-4変異体では、野生株と比較して、やや高温域に分布する興味深い現象が見られた。この好熱性の分布異常は、飢餓条件下で、より強くなる傾向があった。AFD特異的に、inx-4遺伝子を発現させると、この異常が回復したことから、INX-4はAFDで機能している可能性が示唆された。そこで、野生株とinx-4変異体について、まずは、餌あり条件において、AFD特異的Caイメージング解析を行い、温度刺激に対する神経細胞の反応を比較したところ、両者の間に顕著な差は見られなかった。今後、解析方法、温度刺激、餌の有無など、条件をさらに検討し、INX-4が行動可塑性を制御する機構の解明を目指す。本研究によって、線虫C.elegansの行動可塑性に関与する幾つかの新規分子が明らかとなり、その作用・機能細胞が、温度受容／記憶神経細胞AFDである可能性が示唆された。更なる解析により、動物の行動可塑性を制御する神経回路機構の根本原理の解明に貢献が期待される。

The purpose of this study is to investigate the relationship between C. Elegans, animals, behavioral plasticity, and control mechanisms of the nervous system Under the condition of feeding, feeding, temperature matching, movement of past feeding temperature range, starvation, feeding temperature restriction, dispersion, pay-dependent behavior plasticity. The study of hunger, hunger The hunger information is mainly expressed in the temperature receptor/memory cell AFD, and the possibility of OCTR-1 expression in the receptor is indicated. This year, the temperature learning action control molecule INX-4 is analyzed. Inx-4 is a new type of plant. The distribution of good heat is abnormal, and under starvation conditions, the tendency is strong. AFD-specific INX-4 gene detection, abnormal recovery, AFD function possibility In addition, the wild strain is different from the wild strain in the analysis of Ca, Ca, In the future, analytical methods, temperature stimuli, presence or absence of bait, condition analysis, INX-4 and behavior plasticity control mechanism are discussed. This study indicates the possibility that the action plasticity of C.elegans is related to the role of new regulation molecules in functional cells, temperature tolerance/memory neurons AFD. Further analysis and control of animal behavioral plasticity are expected to contribute to the understanding of the fundamental principles of neural circuit mechanisms.