Behavioral effects of radiation exposure on food NaCl associative learning of Caenorhabditis elegans

線虫の連合学習に対する放射線照射の影響

坂下 哲哉; 池田 大祐*; 浜田 信行*; 鈴木 芳代*; 辻 敏夫*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 小林 泰彦

Sakashita, Tetsuya; Ikeda, Daisuke*; Hamada, Nobuyuki*; Suzuki, Michiyo*; Tsuji, Toshio*; Wada, Seiichi*; Funayama, Tomoo; Kobayashi, Yasuhiko

放射線療法は、ガンを治療する有望な手法であるが、脳腫瘍などで脳神経系への放射線治療を受けた患者の一部において、認知不全などの脳機能の障害を引き起こすことが知られている。現在、放射線照射による新生ニューロンの生成抑制が学習と記憶に障害を与えると考えられているが、放射線がどのように新生ニューロンを除いたニューロン・ネットワーク自身に影響を及ぼすかは、不明な点が多い。そこで、本研究では、神経のモデル生物である成虫段階(新生ニューロンの影響がない)の線虫()の食物-NaCl連合学習について、放射線応答について詳細に検討したので、その結果について報告する。線虫の化学走性に有意な影響を与えない0-500Gyの線照射により、線虫の連合学習は、その条件付けの間の照射においてのみ、放射線応答を示した。その応答は、照射直後に線量に応じて連合学習が進み(定義上)、その後数時間の間連合学習が停止するものであった。この結果は、ニューロンネットワークの機能レベルの放射線応答には、2つのフェーズがあることを意味している。今後は、それぞれの応答機構を調べる予定である。

Here we report how food-NaCl associative learning is affected by radiation exposure. Wild-type strain was used for all experiments. The animals were irradiated with 0-500 Gy of -rays. Irradiation did not affect chemotaxis toward NaCl, indicating that sensing and signaling in chemo-attraction are maintained in irradiated animals. It has been reported that chemotaxis was decreased by the association of starvation with chemical stimulation of NaCl. Chemotaxis of animals irradiated during the food-starved conditioning with NaCl was decreased than that of non-irradiated control and temporarily stopped. At several hours after irradiation, the decrease of chemotaxis in irradiated animals was observed again. These results suggest that irradiation perturbed and temporarily stopped a part of neuron network related to associative learning, but not that to chemo-attraction to NaCl.