数理モデルが結んだ「匂い応答行動〜神経活動〜遺伝子」の関係〜線虫の匂い応答行動と神経活動と遺伝子の関連が、簡単な数式によって明らかになった〜

研究トピックス

2023/02/07 投稿

数理モデルが結んだ「匂い応答行動〜神経活動〜遺伝子」の関係〜線虫の匂い応答行動と神経活動と遺伝子の関連が、簡単な数式によって明らかになった〜

　名古屋市立大学大学院理学研究科の池尻洋輔特別研究学生（大阪大学大学院理学研究科大学院生）、名古屋市立大学大学院理学研究科の木村幸太郎教授（大阪大学大学院理学研究科招へい教授）、弘前大学大学院理工学研究科の岩谷靖准教授、大阪大学大学院理学研究科の藤本仰一准教授らの共同研究グループは、線虫の匂いを感ずる神経細胞の活動が単純な数式によって表わせること、さらに刺激の経験によって生じた細胞活動の変化が数式の一つの「項」の消失で説明できること、さらにはその「項の消失」に相当する細胞活動変化に関わる遺伝子の候補も見出しました。この研究の成果は、数理モデルを用いた異なる研究手法の統合が神経活動の変化のより深い理解につながることを示しています。この論文は、国際神経科学専門誌Neuroscience Researchに発表されました。（2月1日時点オープンアクセス版としてWeb公開）

図. 匂いを初めて嗅ぐ場合の「素早く継続する反応」は「匂い濃度の一階微分と二階微分の和の漏れ積分」という比較的単純な数式で表わすことができました（図上）。さらに、匂いをすでに経験した場合の「ゆっくり継続する反応」は「匂い濃度の一階微分の漏れ積分」のみで表わせること、つまり「二階微分の項」がほぼ消えていることが分かりました（図下）

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数理モデルが結んだ「匂い応答行動〜神経活動〜遺伝子」の関係〜線虫の匂い応答行動と神経活動と遺伝子の関連が、簡単な数式によって明らかになった〜

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