- 公募研究 大阪大学・木村 幸太郎
線虫C.elegansの匂い応答行動を制御する神経ネットワークの統合的機能解析
大阪大学・大学院理学研究科 特任准教授
木村 幸太郎
脳・神経系の複雑なネットワークの機能はその構造と密接に結びついていますが、実際にその機能と構造の関連を詳しく明らかにした例は限られています。本研究では、全ニューロン間の接続様式が明らかになっているモデル動物・線虫C. elegansを対象として、特定のニューロンの活動が神経細胞のネットワークを介してどのように行動を制御するのかを統合的に解析します。特に、私たちが注目している2-ノナノンに対する忌避行動に関わると考えられる幾つかのニューロンの活動を、分子遺伝学的および光遺伝学的手法を用いて制御します。そして、これらの制御が与える影響をニューロン活動および行動において解析します。本研究によって、特定ニューロンの活動がネットワーク構造を介して下流のニューロンに、そして最終的な行動にどのように反映されるか、という「神経ネットワークの動作原理」の一端が明らかにできると考えています。
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- 公募研究 生理学研究所・知見 聡美
遺伝子改変マウスの神経活動を覚醒下で記録し、大脳基底核の運動制御機構を解明する
生理学研究所・統合生理研究系 助教
知見 聡美
大脳基底核は、大脳皮質との間でループ回路を形成し、運動の発現や制御に寄与していると考えられている。大脳基底核の主要な入力部である線条体は、大脳皮質の広い領域からの入力を受けると同時に中脳ドーパミン作動性の投射を受けている。パーキンソン病において線条体内のドーパミンが枯渇すると重篤な運動障害が生じることから、大脳基底核におけるドーパミン神経伝達が運動制御において極めて重要な役割を果たすことは明らかであるが、運動制御機構への寄与の詳細は不明である。本研究では、ドーパミン受容体ノックアウトマウスをはじめとする遺伝子改変マウスにおいて、覚醒下神経活動の記録、非拘束運動中の神経活動記録、行動観察を行うことにより、大脳基底核内情報伝達におけるドーパミン神経伝達の機能と、大脳基底核－大脳皮質ループ回路による運動制御機構の解明を目指す。
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- 公募研究 埼玉大学・安藤 恵子
線虫の出力系回路における神経活動の可視化と解析
埼玉大学・脳科学融合研究センター 特任准教授
安藤 恵子
歩行、飛翔、遊泳、呼吸などのリズム運動は無脊椎動物から哺乳動物まで広く認められる基本的運動であるが、リズム運動時の神経回路の動作機構や運動パターンの形成のしくみについてはよくわかっていない。線虫は302個の神経細胞からなるシンプルな神経系を持ち、リズミカルな蛇行運動によって移動する。本研究では、線虫の行動と神経活動を同時に記録し解析するために、蛍光カルシウムセンサー（改良型G-CaMP）を用いて移動運動中の線虫の神経筋活動をリアルタイムで画像化するシステムを開発する。このシステムを用いて野生型および神経機能分子変異体における自由運動下での神経筋活動を詳細に解析し、リズム運動における運動出力系回路の動作原理の解明を目指す。
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