シュライアー研究室

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昆虫は、その小さな脳で何を考えているのか。

シュライアー研究室は、国際的な研究チームで、記憶学習、意思決定、運動の研究を行っています。
脳はもっとも未知なるものの一つで、脳がどうやって体と行動をコントロールしているのかは、まだ分かっていないことがたくさんあります。
そこで、小さくて単純な無脊椎動物の脳、キイロショウジョウバエの幼虫の脳に着目しました。神経細胞が約1万個しかなく、1細胞のレベルで神経回路を解析できる遺伝学のツールがそろっています。
「昆虫心理学」とも呼べる研究で、小さな昆虫がその単純な脳で何を考えているのかに迫ります。

Research研究テーマ

脳の主な仕事は、正しいときに正しいことができるようにすることだと考えています。ヒトの脳はあまりに大きく複雑なので、まずはずっと単純な昆虫の脳を理解しようと、キイロショウジョウバエの幼虫を使って研究しています。

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報酬や罰が「来ない」ことの学習↗

動物は、報酬や罰が起きることを予告する刺激だけでなく、それらが来ないことを予告する刺激についても学習します。同じ報酬のドーパミン神経が両方の学習を起こせることを見つけ、いまは罰のドーパミン神経を、光遺伝学と行動の追跡、コネクトーム解析を組み合わせて系統的に調べています。

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記憶はどれだけもつのか↗

記憶がどれくらい長く保たれるかを決めるしくみは、試験に向けて覚えようとする学生から、認知症に悩む高齢の方まで、実際の場面で大きな意味を持ちます。糖や人工甘味料のような物質が幼虫の記憶の持ちを変えるかどうかと、その背景にある神経回路を調べています。

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行動を細かく解析する↗

神経回路が行動をどう変えるのかを知るには、行動を細かく解析できることが欠かせません。計算機科学の研究者や学生と一緒に、幼虫の動画追跡と行動解析のソフトウェアを開発し、移動や目的を持った行動の新しい理解につなげようとしています。

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アミノ酸についての学習↗

アミノ酸はタンパク質を作るのに欠かせない栄養ですが、動物が過去の経験をどう使ってアミノ酸の多い食べ物を探すのかはよく分かっていません。幼虫が、そのときの状況によって取り出され方が変わる正反対の価値の記憶を並行して作ることを見つけ、関わる神経回路を解き明かそうとしています。

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