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Color vision mechanisms based on color opponent cells

Research Project

Project/Area Number 18K06342
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

Seki Yoichi  東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (30634472)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords色覚 / ショウジョウバエ / パッチクランプ / 電気生理 / 反対色性 / 色識別 / 光受容体 / 脳 / 神経行動学
Outline of Final Research Achievements

This research aimed to reveal the neural basis of color vision using the Drosophila visual system, which has many functional and structural similarities with vertebrates. By using electrophysiological approaches, we reported the first detailed wavelength response properties of higher visual neurons in D. melanogaster. Many neurons showed excitatory responses to broadband wavelengths while UV and middle wavelength ranges were separated by the population level analysis. We established a visual learning behavioral experiment and examined how each photoreceptor contributed to the wavelength and intensity discrimination.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年モデル生物であるショウジョウバエを用いた神経科学的研究が急速に進展しており、様々な脳の機能が神経回路との対応で明らかになっている。これらの研究は、生物が持つ感覚のしくみの理解やヒトなどの哺乳類の複雑な脳の理解にも大きく貢献する。
多くの生物が色覚を持つが、脳内における光の波長や明るさの情報が処理されるしくみは未解明な部分が多い。本研究では、高次視覚神経の光応答の計測や色識別の行動解析により、ショウジョウバエをモデルに色覚のしくみを理解するための基盤となるいくつかの重要な情報を提供した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Spectral response properties of higher visual neurons in Drosophila melanogaster.2020

    • Author(s)
      Yonekura T, Yamauchi J, Morimoto T, Seki Y
    • Journal Title

      Journal of Comparative Physiology A

      Volume: 206 Issue: 2 Pages: 217-232

    • DOI

      10.1007/s00359-019-01391-9

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Spectral response properties of higher visual neurons and mechanisms of photoreceptor contributions to wavelength and luminance discrimination in Drosophila melanogaster.2020

    • Author(s)
      関 洋一、米倉 太郎、森本 高子、山内 淳司
    • Organizer
      日本比較生理生化学会 第41回山形大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエにおける高次視覚神経の波長応答特性と波長と輝度の識別に対する光受容体の寄与のしくみ2020

    • Author(s)
      関 洋一、米倉 太郎、森本 高子、山内 淳司
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエの色覚に関する高次ニューロンの機能解析2019

    • Author(s)
      三沢 智行、山内 淳司、森本 高子、関 洋一
    • Organizer
      NEURO2019(第42回日本神経科学大会、第62回日本神経化学会大会)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Identification and functional analysis of higher order neurons underlying color vision in Drosophila melanogaster2019

    • Author(s)
      三沢 智行、山内 淳司、森本 高子、関 洋一
    • Organizer
      日本比較生理生化学会 第41回東京大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ショウジョウバエをモデルとした嗅覚と色覚の神経情報処理機構の解明2018

    • Author(s)
      関洋一
    • Organizer
      第11回分子高次脳機能研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Neural circuits underlying color vision examined by physiological and behavioral approaches in Drosophila melanogaster2018

    • Author(s)
      関洋一、米倉太郎、鳥居塚康広、三沢智行、善財綾香、山田瑞紀、佐伯梨々子、山内淳司、森本高子
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第40回大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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