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社会性昆虫の脳のカースト転換を導く神経生理メカニズムに関する研究

Research Project

Project/Area Number 17770063
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionKanazawa Institute of Technology

Principal Investigator

佐々木 謙  Kanazawa Institute of Technology, 情報フロンティア学部, 講師 (40387353)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords昆虫 / 神経科学 / 行動学 / 生体分子 / 生理学 / 社会性昆虫 / カースト / 生体アミン
Research Abstract

1.カースト間・カースト転換前後の攻撃性の違い
ミツバチにおける腹部接触刺激(29箇所への刺激)に対する刺針反応頻度を調査したところ、ワーカーの刺針反応頻度は内勤・外勤ともに、女王の反応頻度と有意な差は見られなかった。しかし、断頭による刺針反応頻度の増加は、内勤・外勤ワーカーで見られたのに対し、女王では断頭による反応頻度の有意な増加は見られなかった。
有女王群と無女王群のワーカーにおける刺針反応頻度を、内勤・外勤個体でそれぞれ比較したところ、無女王群の内勤・外勤個体は有女王群の内勤・外勤個体よりも刺針反応頻度が有意に高かった。無女王群では、内勤個体が外勤個体よりも有意に高く、巣内での産卵をめぐる競争と関係している可能性が示唆された。
2.口吻味覚感覚子からのチップレコーディング法の確立
ミツバチの口吻味覚感覚子の生理学的性質を調べるために、味覚感覚子からのチップレコーディング法を確立した。ミツバチの頭部を固定し、口吻を伸ばした状態でデンタルワックスで固定した。口吻の1abial pulpの先端節と第二節にある味覚感覚子から、ショ糖とフェニルチオウレアに対する応答を記録した。各刺激に対して、濃度依存的に味覚ニューロンが発火することが確認できた。
3.原始的な真社会性ハチ種における卵巣発達と脳内アミンとの関係
ミツバチで確認された卵巣発達と脳内ドーパミン量との関係が、より原始的な社会性ハチ種においても見られるかどうかを調べる目的で、フタモンアシナガバチのワーカーを用いて、卵巣発達の程度や産卵行動、および脳内アミン量を調査した。その結果、脳内ドーパミンやその代謝物質の量は、卵巣直径や卵黄形成レベルと有意な正の相関が見られた。また、卵巣の発達している個体の内、産卵行動を示した個体は、脳内ドーパミン量が有意に高かった。このように、原始的な真社会性のハチ種においても、卵巣発達や産卵行動にドーパミンが関与している可能性が示唆された。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Pleiotropic anti-predator strategies, fleeing and feigning death, correlated with dopamine levels in Tribolium castaneum2008

    • Author(s)
      T. Miyatake, K. Tabuchi, K. Sasaki, et.al.
    • Journal Title

      Animal Behaviour 75

      Pages: 113-121

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of age and juvenile hormone on brain dopamine level in male honeybee (Apis mellifera): association with reproductive maturation2008

    • Author(s)
      K. Harano, K. Sasaki, T. Nagao, M. Sasaki
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology 54(in press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neuro-endocrine correlates of ovarian development and egg-laying behaviors in the primitively eusocial wasp (Polistes chinens)2007

    • Author(s)
      K. Sasaki, K. Yamasaki and T. Nagao
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology 53

      Pages: 940-949

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Potential effects of tyramine on the transition of reproductive workers in honeybees (Apis mellifera L.)2007

    • Author(s)
      K. Sasaki and K. Harano
    • Journal Title

      Physiological Entomology 32

      Pages: 194-198

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reorganization of the central nervous systems in response to changes of social environment in insects2007

    • Author(s)
      K. Sasaki and T. Nagao
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics 19

      Pages: 369-373

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Potential effects of tyramine on the transition of reproductive workers in honeybees (Apis mellifera L.)2007

    • Author(s)
      K.Sasaki, K.Harano
    • Journal Title

      Physiological Entomology 32(in press)

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  • [Journal Article] Neuro-endocrine correlates of ovarian development and egg-laying behaviors in the primitively eusocial wasp (Polistes chinensis)2007

    • Author(s)
      K.Sasaki, K.Yamasaki, T.Nagao
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology 53(in press)

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reorganization of the central nervous systems in response to changes of social environment in insects2007

    • Author(s)
      K.Sasaki, T.Nagao
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics 19(in press)

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      2006 Annual Research Report
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    • Author(s)
      K.Harano, M.Sasaki, K.Sasaki
    • Journal Title

      Sociobiology 50

      Pages: 189-200

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Swallowing motor pattern triggered and modified by taste information in larvae of the silkworm, Bombyx mori2006

    • Author(s)
      K.Sasaki, K.Asaoka
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology 52

      Pages: 528-537

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 周期的運動パターンの形成とその調節2006

    • Author(s)
      佐々木 謙, 朝岡 潔
    • Journal Title

      The New Food Industry 48

      Pages: 41-47

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Different physiological properties in a pool of mandibular closer motor neurons in a caterpillar, Bombyx mori.2005

    • Author(s)
      Ken SASAKI
    • Journal Title

      Neuroscience Letters 374

      Pages: 166-170

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Queen phenotype and behaviour during cooperative colony founding in Polyrhachis moesta.2005

    • Author(s)
      Ken SASAKI
    • Journal Title

      Insectes Sociaux 52

      Pages: 19-25

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Depression of brain dopamine and its metabolite after mating in European honeybee (Apis mellifera) queens.2005

    • Author(s)
      Ken-ich HARANO
    • Journal Title

      Naturwissenschaften 92

      Pages: 310-313

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Functional differences in a pool of mandibular closer motor neurons in insects.2005

    • Author(s)
      Ken SASAKI
    • Journal Title

      Comparative Biochemistry and Physiology 142B

      Pages: 491-491

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      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] セイヨウミツバチにおける脳内ドーパミン量のカースト差とその由来2008

    • Author(s)
      佐々木謙・原野健一・長尾隆司
    • Organizer
      第52回日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2008-03-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ミツバチオス蜂における脳内ドーパミン、幼若ホルモンと繁殖の関係2008

    • Author(s)
      原野健一・佐々木謙・長尾隆司・佐々木正巳
    • Organizer
      第52回日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2008-03-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ミツバチ繁殖虫における脳内ドーパミンと繁殖行動の関係2007

    • Author(s)
      原野健一・佐々木謙・長尾隆司・佐々木正己
    • Organizer
      第26回日本動物行動学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-10-20
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] セイヨウミツバチにおける脳内ドーパミンのカースト差2007

    • Author(s)
      佐々木謙・原野健一・長尾隆司
    • Organizer
      第29回日本比較生理生化学
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2007-07-07
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      2007 Annual Research Report
  • [Book] 「昆虫ミメティクス」(下澤楯夫・針山孝彦 監修)社会性昆虫のカースト転換と脳の再構成(第2章・第16節)2008

    • Author(s)
      佐々木 謙
    • Publisher
      NTS出版(印刷中)
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      2007 Annual Research Report
  • [Book] Insect Physiology: New Research (ed. Columbus, F.) Biogenic amines and division of reproduction in social insects2008

    • Author(s)
      K. Sasaki
    • Publisher
      Nova Science Publisher (in press)
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      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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