大阪大学大学院理学研究科の 木村 幸太郎 准教授と東北大学大学院情報科学研究科の 橋本 浩一 教授らの共同研究チームは、動く観察対象を高速に自動追跡して特定の神経細胞をプロジェクションマッピングによって刺激するロボット顕微鏡「オーサカベン（Optogenetic Stimulation Associated with Calcium imaging for Behaving Nematode: OSACaBeN）」（下図）を世界で初めて開発し、行動中の線虫C. エレガンスの複数のドーパミン細胞の性質がそれぞれ異なることを明らかにしました。ドーパミンは感情・意欲・運動・学習などに関わる重要な脳内化学物質であり、ドーパミン細胞の性質が異なることは高等動物でも知られつつありますが、その詳細は明らかになっていません。

本研究の成果は、高等動物におけるドーパミンのはたらきを理解することにもつながると期待されます。また、「オーサカベン」は線虫以外の小型動物（ゼブラフィッシュなど）にも用いることができることから、さまざまな小型動物を用いた「脳活動と行動の関係」の解明に寄与することにも期待されます。

本研究の成果は、日本時間５月１９日（木）、英科学誌Natureの姉妹誌「Scientific Reports」において公開されます。

ロボット顕微鏡「オーサカベン」の模式図。線虫頭部は、顕微鏡下からの赤外光で画像化される。この画像は１秒間に200回撮影され、毎回高速の画像認識が行われて、C. エレガンス頭部の同じ場所をレンズ中央に維持するように電動ステージの位置を制御しつづける。同時に、ドーパミン細胞では、位置確認のための赤色蛍光タンパク質と、光によって細胞を活動化させるタンパク質が遺伝子から読み出されている。この赤色蛍光タンパク質の位置を別のプログラムが認識し、液晶プロジェクタからその位置に対して細胞活動化のための青色光を照射する。

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本件に関する問い合わせ先

（線虫の研究に関すること）
大阪大学大学院理学研究科
准教授　木村　幸太郎（きむら　こうたろう）
E-mail：kokimura@bio.sci.osaka-u.ac.jp
　
（ロボット顕微鏡の開発に関すること）
東北大学大学院情報科学研究科
教授　橋本　浩一（はしもと　こういち）
E-mail：koichi@m.tohoku.ac.jp