昆虫の運動学習に関わる神経の機能解析とそのネットワーク構造の同定

昆虫运动学习神经元的功能分析及其网络结构的识别

• 批准号: 22K15160
• 负责人: 鈴木 力憲
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15160/
• 关键词: 運動学習; 運動制御; 可塑性; ショウジョウバエ

本研究では、ショウジョウバエをモデルとし、昆虫の運動学習に関わる神経とその回路ネットワークの解明を目指す。昆虫における運動学習を行動学的に観測するため、身体変容とその後の運動機能回復に着目し、これを指標とする新規行動実験パラダイムを開発した。初年度は、Gal4/UASシステムを用いた大規模な神経スクリーニングにより運動学習に関わる神経群の候補をいくつか得ることができた。候補神経群の活動を身体変容後から抑制すると、その後の運動回復に障害がみられた。また、Gal4/UASでは単一細胞の遺伝学的ラベルが難しく、責任細胞を同定することが困難である。そこで、候補となるGal4系統のsplit-Gal4を作製した。今後はこれらのツールを用いることで、昆虫における運動学習関連神経を同定していく予定である。そして、運動学習を成立させる神経メカニズムとして広く一般に受け入れられている「身体内部モデル」の神経実態を、ショウジョウバエを用いて神経分子レベルで解明していくことを目指す。

这项研究旨在阐明以果蝇为模型的昆虫及其电路网络中运动学习涉及的神经。为了对昆虫运动学习的行为观察，我们专注于身体的转化和随后的运动功能恢复，并以此为指标开发了一种新的行为实验范式。在第一年，使用GAL4/UAS系统进行大规模神经筛查使我们能够获得一些参与运动学习的候选神经群。当物理转化后抑制候选神经群的活性时，随后的运动恢复受损。此外，GAL4/UAS使很难以遗传标记单细胞，因此很难识别负责任的细胞。因此，准备了候选GAL4线。将来，我们计划使用这些工具来识别昆虫中与运动相关的神经。我们还旨在阐明“内部模型”的神经现实，该模型被广泛接受为一种神经机制，可以在使用果蝇的神经分子水平上进行运动学习。

项目成果

ショウジョウバエにおける柔軟な運動制御の神経分子基盤

果蝇灵活运动控制的神经分子基础

• 发表时间: 2022
• 作者: Xu Yifeng Y. J.;Loh YuMin M.;Lee Tai-Ting;Ohashi Takuro S.;Su Matthew P.;Kamikouchi Azusa;Su Matthew Paul;Su Matthew Paul;Su Matthew Paul;鈴木力憲，齊藤実;鈴木力憲，齊藤実
• 通讯作者: 鈴木力憲，齊藤実

Adaptive motor control via NMDA signaling in Drosophila ventral nerve cord

果蝇腹神经索中 NMDA 信号传导的自适应运动控制

• 发表时间: 2022
• 作者: Xu Yifeng Y. J.;Loh YuMin M.;Lee Tai-Ting;Ohashi Takuro S.;Su Matthew P.;Kamikouchi Azusa;Su Matthew Paul;Su Matthew Paul;Su Matthew Paul;鈴木力憲，齊藤実
• 通讯作者: 鈴木力憲，齊藤実