Morphological and physiological properties of neurons that code information about odor location

• Project/Area Number: 20570066
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Animal physiology/Animal behavior
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: NISHINO Hiroshi Hokkaido University, 電子科学研究所, 助教 (80332477)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2009: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2008: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 昆虫 / 嗅覚 / 細胞内記録 / 触角葉 / 糸球体 / フェロモン / 投射ニューロン / キノコ体 / 前大脳 / 後胚発生 / 求心繊維

Research Abstract

The neural mechanism to detect locations of odors on antennae was investigated in American cockroaches. In sex pheromone-receptive glomeruli of males, topographic segregation of olfactory afferents based on their peripheral soma locations in the antenna is progressively more prominent towards later larval stages. Intracellular recording and stainings revealed that several pheromone-sensitive projection neurons had local receptive fields along the antenna. In contrast, the neural substrate to detect pheromone locations was poorly developed in the pheromone emitter, females.

Research Products

• [Journal Article] Pheromone detection by a pheromone emitter: a small, sex pheromone-specific processing system in the female American cockroach. (2011)
  • Author(s): Nishino H., Iwasaki M., Mizunami M.
  • Journal Title: Chemical senses 36 Pages: 261-270
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Critical roles of mecamylamine-sensitive mushroom body neurons in insect olfactory learning. (2011)
  • Author(s): Watanabe H., Matsumoto C.S., Nishino H., Mizunami M.
  • Journal Title: Neurobiology of learningandmemory 95 Pages: 1-13
  • NAID: 120002834739
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pheromone detection by a pheromone emitter : a small, sex pheromone-specific processing system in the female American cockroach (2011)
  • Author(s): Nishino H., Iwasaki M., Mizunami M.
  • Journal Title: Chemical Senses Volume: 36 Pages: 261-270
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Critical roles of mecamylamine-sensitive mushroom body neurons in insect olfactory learning (2011)
  • Author(s): Watanabe H., Matsumoto C.S., Nishino H., Mizunami M.
  • Journal Title: Neurobiology of learning and memory Volume: 95 Pages: 1-13
  • NAID: 120002834739
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete mapping of glomeruli based on sensory nerve branching pattern in the primary olfactory center of the cockroach Periplaneta americana. (2010)
  • Author(s): Watanabe H., Nishino H., Nishikawa M., Mizunami M., Yokohari F.
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology 518 Pages: 3907-3930
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alarm pheromone processing in the ant brain: an evolutionary perspective. (2010)
  • Author(s): Mizunami M., Yamagata N., Nishino H.
  • Journal Title: Frontiers in Neuroscienc 4 : Article28 Pages: 1-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sex-specific antennal sensory system in the ant Camponotus japonicus : glomerular organizations of antennal lobes. (2010)
  • Author(s): Nakanishi A., Nishino H., Watanabe H., Yokohari F., Nishikawa M.
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology 518 Pages: 2186-2201
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Postembryonic development of sexually dimorphic glomeruli and related interneurons in the cockroach Periplaneta americana. (2010)
  • Author(s): ishino H., Yoritsune A., Mizunami M.
  • Journal Title: Neuroscience Letters 469 Pages: 60-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete mapping of glomeruli based on sensory nerve branching pattern in the primary olfactory center of the cockroach Periplaneta americana (2010)
  • Author(s): Watanabe H., Nishino H., Nishikawa M., Mizunami M., Yokohari F.
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology Volume: 518 Pages: 3907-3930
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete mapping of glomeruli based on sensory nerve branching pattern in the primary olfactory center of the cockroach Periplaneta americana (2010)
  • Author(s): Nakanishi A., Nishino H., Watanabe H., Yokohari F., Nishikawa M.
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology Volume: 518 Pages: 2186-2201
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alarm pheromone processing in the ant brain : an evolutionary perspective (2010)
  • Author(s): Mizunami M., Yamagata N., Nishino H.
  • Journal Title: Frontiers in Behavioral Neuroscience Volume: 4 Pages: 1-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Postembryonic development of sexually dimorphic glomeruli and related interneurons in the cockroach Periplaneta americana. (2010)
  • Author(s): Nishino H., Yoritsune A., Mizunami M.
  • Journal Title: Neuroscience Letters 469 Pages: 60-64
  • NAID: 120001909639
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sex-specific antennal sensory system in the ant Camponotus japonicus: structure and distribution of sensilla on the flagellum. (2009)
  • Author(s): Nakanishi A., Nishino H., Watanabe H., Yokohari F., Nishikawa M.
  • Journal Title: Cell and Tissue Research 338 Pages: 79-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Why the carrot is more effective than the stick : different dynamics of punishment memory and reward memory and its possible biological basis. (2009)
  • Author(s): Nakatani Y., Matsumoto Y., Mori Y., Hirashima D., Nishino H., Arikawa K., Mizunami M.
  • Journal Title: Neurobiology of Learning and Memory 92 Pages: 370-380
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Different growth patterns of two adjacent glomeruli responsible for sex-pheromone processing during postembryonic development of the cockroach Periplaneta americana. (2009)
  • Author(s): Nishino H., Yoritsune A., Mizunami M.
  • Journal Title: Neuroscience Letters 462 Pages: 219-224
  • NAID: 120001538105
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional and topographic segregation of glomeruli revealed by local staining of antennal sensory neurons in the honeybee Apis mellifera. (2009)
  • Author(s): Nishino H., Nishikawa M., Mizunami M., Yokohari F.
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology 515 Pages: 161-180
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sex-specific antennal sensory system in the ant Camponotus japonicus : structure and distribution of sensilla on the flagellum. (2009)
  • Author(s): Nakanishi A., Nishino H., Watanabe H., Yokohari F., Nishikawa M.
  • Journal Title: Cell and Tissue Research 338 Pages: 79-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2009)
  • Author(s): 西野浩史
  • Journal Title: 動物の多様な生き方(全5巻)2.動物の生き残り術:行動とそのしくみ(分担執筆)(共立出版) Pages: 58-77
• [Journal Article] Functional and topographic segregation of glomeruli revealed by local staining of antennal sensory neurons in the honeybee Apis Rellifera (2009)
  • Author(s): Nishino, H., Nishikawa, M., Mizunami, M., Yokohari, F.
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The salivary conditioning with antennal gustatory unconditioned stimulus in an insect. (2008)
  • Author(s): Watanabe H., Nishino H., Mizunami M.
  • Journal Title: Neurobiology of Learning and Memory 90 Pages: 245-254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 昆虫が「死んだふり」をするわけーコオロギに学ぶ擬死行動の機能としくみ (2008)
  • Author(s): 西野浩史
  • Journal Title: Biophilia 4(3) Pages: 16-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The salivary conditioning with antennal gustatory uncon ditioned stimulus in an insect (2008)
  • Author(s): Watanabe, H., Nishino, H Mizunami, M.
  • Journal Title: Neurobiology of Learning and Memory 90 Pages: 245-254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 昆虫が「死んだふり」をするわけ-コオロギに学ぶ擬死行動の機能としくみ- (2008)
  • Author(s): 西野浩史
  • Journal Title: Biophilia 4 Pages: 16-21
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 振動に対するマツノマダラカミキリの行動反応と受容器としての弦音器官 (2010)
  • Author(s): 高梨琢磨、深谷緑、西野浩史
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学教養部(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] Dual pathways to process general odors in the cockroach brain (2010)
  • Author(s): 渡邉英博, 西野浩史, 西川道子, 横張文男
  • Organizer: 9th International Congress of Neuroethology
  • Place of Presentation: Spain
  • Year and Date: 2010-08-03
• [Presentation] Dual pathways to process general odors in the cockroach brain (2010)
  • Author(s): Watanabe H., Nishino H., Nishikawa M., Yokohari F.
  • Organizer: 9th International Congress of Neuroethology
  • Place of Presentation: Salamanca, Spain
  • Year and Date: 2010-08-03
• [Presentation] 性フェロモンの出し手も性フェロモンを検出できる (2010)
  • Author(s): 西野浩史、岩崎正純
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第32回大会
  • Place of Presentation: 九州産業大学(福岡市)
  • Year and Date: 2010-07-19
• [Presentation] 性フェロモンの出し手も性フェロモンを検出できる (2010)
  • Author(s): 西野浩史、岩崎正純
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第32回大会
  • Place of Presentation: 九州産業大学(福岡県)
  • Year and Date: 2010-07-19
• [Presentation] ワモンゴキブリにおける触角感覚子依存的な嗅覚糸球体構成 (2010)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第32回大会
  • Place of Presentation: 九州産業大学(福岡市)
  • Year and Date: 2010-07-17
• [Presentation] ワモンゴキブリにおける触角感覚子依存的な嗅覚糸球体構成 (2010)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第32回大会
  • Place of Presentation: 九州産業大学(福岡県)
  • Year and Date: 2010-07-17
• [Presentation] マツノマダラカミキリの触角「迎え打ち」反応における視覚情報と振動情報の協力作用 (2010)
  • Author(s): 深谷緑、西野浩史、高梨琢磨
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会第54回大会
  • Place of Presentation: 千葉大学・西千葉キャンパス(千葉県)
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 振動に対するマツノマダラカミキリの反応性及びマツの「自己」振動の特性 (2010)
  • Author(s): 高梨琢磨、深谷緑、久保島吉貴、石田厚、神崎菜摘、中野亮、小池卓二、西野浩史
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会第54回大会
  • Place of Presentation: 千葉大学・西千葉キャンパス(千葉県)
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] マツノマダラカミキリの触角「迎え打ち」反応における視覚情報と振動情報の協力作用 (2010)
  • Author(s): 深谷緑、西野浩史、高梨琢磨
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会第54回大会
  • Place of Presentation: 千葉大学・西千葉キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 振動に対するマツノマダラカミキリの反応性及びマツの「自己」振動の特性 (2010)
  • Author(s): 高梨琢磨、深谷緑、久保島吉貴、石田厚、神崎菜摘、中野亮、小池卓二、西野浩史
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会第54回大会
  • Place of Presentation: 千葉大学・西千葉キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] Sex-specific antennal sensilla of the carpenter ant Camponotus japonicus. (2009)
  • Author(s): Nakanishi A、 Nishino H、 Watanabe H, Yokohari F, Nishikawa M
  • Organizer: Memorial symposium for the 25th international prize for biology of sensing celebrating Dr. WinslowR. Briggs
  • Place of Presentation: Shiran Kaikan, Kyoto University
  • Year and Date: 2009-12-02
• [Presentation] 不完全変態昆虫の嗅覚経路にみられる性的二形の形成機構 (2009)
  • Author(s): 西野浩史、頼経篤史
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第31回大会Comp Biol 2009
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] ゴキブリ嗅覚情報処理過程における触角葉局所介在ニューロンの役割 (2009)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第31回大会Comp Biol 2009
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] クロオオアリ触角感覚系における雌特異性 (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第31回大会Comp Biol 2009
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] 不完全変態昆虫の嗅覚経路にみられる性的二形の形成機構 (2009)
  • Author(s): 西野浩史、頼経篤史
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第31回大会
  • Place of Presentation: 大阪(千里ライフサイエンスセンター)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] ゴキブリ嗅覚情報処理過程における触角葉局所介在ニューロンの役割 (2009)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第31回大会
  • Place of Presentation: 大阪(千里ライフサイエンスセンター)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] クロオオアリ触角感覚系における雌特異性 (2009)
  • Author(s): 中西あき、 西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第31回大会
  • Place of Presentation: 大阪(千里ライフサイエンスセンター)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] クロオオアリ触角における雌特異的感覚子 (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ(静岡県)
  • Year and Date: 2009-09-19
• [Presentation] クロオオアリ触角葉における雌特異的糸球体群 (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ(静岡県)
  • Year and Date: 2009-09-19
• [Presentation] クロオオアリ触角における雌特異的感覚子 (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡(静岡グランシップ)
  • Year and Date: 2009-09-19
• [Presentation] クロオオアリ触角葉における雌特異的糸球体群 (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡(静岡グランシップ)
  • Year and Date: 2009-09-19
• [Presentation] 昆虫の嗅覚糸球体はダイナミックな発生過程をたどる (2009)
  • Author(s): 西野浩史、頼経篤史、岩崎正純
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ(静岡県)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] ワモンゴキブリ嗅覚投射ニューロンの時空間的情報処理 (2009)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ(静岡県)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 昆虫の嗅覚糸球体はダイナミックな発生過程をたどる (2009)
  • Author(s): 西野浩史、頼経篤史、岩崎正純
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡(静岡グランシップ)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] ワモンゴキブリ嗅覚投射ニューロンの時空間的情報処理 (2009)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡(静岡グランシップ)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Sex-specific antennal sensilla of the carpenter ant Camponotus japonicus. (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博, 横張文男, 西川道子
  • Organizer: Memorial symposium for the 25th international prize for biology of sensing celebrating Dr. WinslowR. Briggs.
  • Place of Presentation: Shiran Kaikan, Kyoto University
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Presentation] Analysis of the neural processing of thermo and hygrosensory signal in the insect brain. (2009)
  • Author(s): 渡邉英博, 西野浩史, 西川道子, 横張文男
  • Organizer: Australian Neuroscience Society 29th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Canberra (Australia)
  • Year and Date: 2009-07-28
• [Presentation] クロオオアリ触角の性的二形と鞭節感覚子 (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 第62回日本動物学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学(宮崎県)
  • Year and Date: 2009-05-23
• [Presentation] ワモンゴキブリ触角葉における糸球体構成 (2009)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 第62回動物学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学(宮崎県)
  • Year and Date: 2009-05-23
• [Presentation] クロオオアリ触角の性的二形と鞭節感覚子 (2009)
  • Author(s): 中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
  • Organizer: 第62回日本動物学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学(宮崎市)
  • Year and Date: 2009-05-23
• [Presentation] ワモンゴキブリ触角葉における糸球体構成 (2009)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 第62回日本動物学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学(宮崎市)
  • Year and Date: 2009-05-23
• [Presentation] マツノマダラカミキリの振動反応性とその受容器としての腿節内弦音器官 (2009)
  • Author(s): 高梨琢磨、中牟田潔、Skals Neils、西野浩史
  • Organizer: 第53回応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Presentation] Analysis of the neural processing of thermo and hygrose nsory signal in the insect brain (2009)
  • Author(s): Watanabe, H., Nishino H., Nishikawa M., Yokohari, F.
  • Organizer: Australian Neuroscience Society29th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Canberra(Australia)
  • Year and Date: 2009-01-28
• [Presentation] ワモンゴキブリ前大脳における湿度情報処理の神経生理学的解析 (2008)
  • Author(s): 渡邉英博、西野浩史、横張文男
  • Organizer: 日本動物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 福岡大学(福岡市)
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] ゴキブリ嗅覚投射ニューロンの形態学的解析 (2008)
  • Author(s): 西野浩史、岩崎正純
  • Organizer: 日本動物学会第79回大会
  • Place of Presentation: 福岡大学(福岡市)
  • Year and Date: 2008-09-05
• [Presentation] ミツバチ触角葉糸球体の機能マッピング (2008)
  • Author(s): 西野浩史、西川道子、横張文男
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第30回大会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
  • Year and Date: 2008-07-21
• [Presentation] Topographic organization of olfactory afferents: insights into evolution of olfactory sensory system. (2008)
  • Author(s): 西野浩史
  • Organizer: International Seminar : Evolutionary Studies in Behavioral Neuroscience
  • Place of Presentation: Syonan-international Center (Hayama)
  • Year and Date: 2008-06-25
• [Presentation] Topographic organization of olfactory afferents : insigh is into evolution of olfactory sensory system (2008)
  • Author(s): Nishino H
  • Organizer: International Seminar : Evolutionary St udies in Behavioral Neuroscience
  • Place of Presentation: 湘南国際村センター(葉山町)
  • Year and Date: 2008-06-25
• [Book] 動物の生き残り術:行動とそのしくみ(昆虫の擬死:無駄な抵抗はやめよう、動物の多様な生き方(全5巻)2.)(2) (2009)
  • Author(s): 西野浩史
  • Publisher: 共立出版
• [Book] 昆虫ミメティクス～昆虫の設計に学ぶ～(昆虫の擬死:多細胞センサーを介した運動抑止機構)(第2編第22節) (2008)
  • Author(s): 西野浩史
  • Publisher: NTS
• [Book] 昆虫ミメティクス～昆虫の設計に学ぶ～(昆虫の嗅覚糸球体)(第2編第9節) (2008)
  • Author(s): 西川道子、西野浩史
  • Publisher: NTS
• [Book] 昆虫ミメティクス〜昆虫の設計に学ぶ〜第2編第22節昆虫の擬死 : 多細胞センサーを介した運動抑止機構 (2008)
  • Author(s): 西野浩史
  • Publisher: NTS
• [Book] 昆虫ミメティクス〜昆虫の設計に学ぶ〜第2編第9節昆虫の嗅覚糸球体 (2008)
  • Author(s): 西川道子、西野浩史
  • Publisher: NTS
• [Remarks] ホームページ等
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/
• [Remarks]
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/
• [Remarks]
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/
• [Remarks]
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 振動により害虫を防除する方法 (2009)
  • Inventor(s): 高梨琢磨、大村和香子、大谷英児、久保島吉貴、森輝夫、小池卓二、西野浩史
  • Industrial Property Rights Holder: 森林総合研究所、電気通信大学、北海道
  • Industrial Property Number: 2009-208413
  • Filing Date: 2009-09-09