研究成果 東北大学・橋本浩一 平成21年12月23日

線虫の特定部位を追跡する顕微鏡

丸 三徳、 五十嵐 康伸、 *橋本 浩一 (東北大学大学院情報科学研究科)*:corresponding author

計測自動制御学会SI部門講演会, 722-723, 2009

 動物は外界からの刺激に反応して行動を変化させます。どのような神経回路がどのような情報処理を行っているかは大変興味深い問題です。神経の活動を見るために、特定の神経細胞に蛍光タンパク質を発現させた線虫C.エレガンスが開発されています。このような蛍光タンパク質の発光強度変化と行動変化の相関を見ることで行動変化に関与する神経回路の働きを解明することが可能となります。しかし、線虫が動くと細胞は顕微鏡の視野外に出てしまいます。私たちはこの問題を解決するために線虫の特定部位を追跡する顕微鏡システムを開発しました。このシステムの特徴はは高速画像処理とサーボモータステージです。追跡部位をテンプレートとして登録し、線虫の動きに応じてテンプレートを変形して画像中にその部位がどこにあるかを見つける画像処理を1秒間に1000回行う画像処理プログラムを開発しました。また、電動サーボモータをXYZ軸に取り付け、追跡とオートフォーカスを実現しました。これにより特定の神経細胞の活動と線虫の行動を同時に観測することが可能となりました。

 

 

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図1:顕微鏡システム

 

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図2:追跡中の線虫頭部の明視野画像列

 

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図3:追跡中の線虫咽頭筋部位の蛍光画像

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