昆虫介在神経細胞のゆらぎの定量的解析

• Project/Area Number: 08740646
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 動物生理・代謝
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 馬場 欣哉 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (30238232)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 神経行動学 / 巨大介在神経 / ゆらぎ

Research Abstract

尾葉への風刺激に対して、コオロギ(Gryllus bimaculatus)がとる様々な行動と風応答性神経のスパイク発火のゆらぎを行動観察と細胞内記録法および細胞外記録法で観察した。コオロギの逃避行動は確率的に引き起こされ、その発生確率は刺激強度に正比例する。また、逃避行動を高い確率で引き起こすためには、刺激強度を上げコオロギのからだ全体に気流を与えるのが有効であることが明らかになった。一方、逃避行動を引き起こすと考えられている尾葉気流感覚系の巨大介在神経は、そのスパイク数が同じ気流刺激に対して常に一定でなく、スパイク数の平均と分散は刺激強度に比例して大きくなった。また、気流刺激が50msec・2Hzの180秒間の細胞内記録より、刺激に対するスパイクの分布はどの巨大介在神経でも正規分布をしめし、毎回の発火数が独立であることが明らかになった。さらに、このゆらぎが尾葉気流感覚系全体で同期しているのか、独立なのかを知るために、細胞外記録から巨大介在神経のユニットを分離し、解析した。その結果、個々の神経の発火には強い相関があることが明らかになった。また、この相関が気流の刺激方向によって変化することも明らかになった。これらの結果は、気流介在神経系で複数の神経の発火パターンによって情報をコードするテンポラルコーディングがこの系で気流方向をコードする方法として使用されている可能性を示唆している。現在、細胞内記録法を用いて個々の同定神経間でのゆらぎの相関を解析中である。