An Attempt to locally target the nervous system of with carbon-ion microbeam

線虫の神経系への炭素イオンマイクロビーム局所照射に関する研究

坂下 哲哉; 鈴木 芳代; 浜田 信行*; 深本 花菜; 横田 裕一郎; 舟山 知夫; 小林 泰彦

Sakashita, Tetsuya; Suzuki, Michiyo; Hamada, Nobuyuki*; Fukamoto, Kana; Yokota, Yuichiro; Funayama, Tomoo; Kobayashi, Yasuhiko

原子力機構(高崎研)のイオン照射研究施設(TIARA)には、AVFサイクロトロン加速器によって得られる高LET炭素イオンビームをマイクロビーム化し細胞等の生物試料に照射することが可能である。私たちは、多細胞生物である線虫の神経組織に、この炭素イオンマイクロビームを照射し神経系の機能である学習行動に影響が及ぶかどうかを検討してきた。これまでに、神経麻酔を施した線虫へのマイクロビーム照射実験から、神経機能を停止させた場合には、学習行動への影響が観られないことを確認した。また、ブロードビーム照射実験からは、学習過程の途中に炭素イオンを被ばくすると学習行動の変化が生じることを明らかにしている。そのため、学習過程の途中の生理的な状態が、放射線が線虫の学習行動を変化させるときに重要な鍵となることが示唆された。今後は、神経麻酔をしない状態の線虫に炭素イオンマイクロビームを照射する実験系を構築し、線虫の神経系の直接的な被ばくの影響を調べる予定である。

To investigate the neurogenesis-independent effects of ionizing radiation on the nervous system, we have used a nematode, , in adult. Recently, we found the modulatory effects of -rays on the salt chemotaxis learning in . Biological effectiveness is known to differ with the linear energy transfer (LET) of radiation: A high-LET radiation causes more dense ionization along their trajectories, and induces more serious biological effects, compared with low-LET radiations such as -rays. Thus, this study aims to address the effects of high-LET carbon ions on the salt chemotaxis learning in . Moreover, localized ionizing irradiation is a useful probe to analyzing radiation effects at a cellular or tissue level. To investigate the effects on the neuronal tissue (a nerve ring), we used the heavy-ion microbeam system at the Takasaki Ion accelerators for Advanced Radiation Application (TIARA) of JAEA.