How insects know their spatial environment using active tactile sense and idiothetic information

• Project/Area Number: 24570088
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Animal physiology/Animal behavior
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: OKADA Jiro 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (10284481)
• Research Collaborator: TAKEDA Shinya ; NAGATOMO Kazuya ; SUGIMACHI Seigo
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 能動感覚（アクティブ・センス） / 空間認知 / 昆虫 / アンテナ（触角） / 触覚 / 体移動 / 歩行 / アクティブ・センス / アンテナ

Outline of Final Research Achievements

The neural mechanisms of spatial recognition in cockroaches and crickets were examined with special reference to tactile sense from active antennae and idiothetic information. The antennal motor system of the cockroach was activated by application of a muscarinic agonist (pilocarpine) to the isolated CNS specimen. The analysis on spike responses of antennal motor nerves to antennal tactile stimuli revealed that there were substantial differences in the response patterns between the resting and activated states. Application of pilocarpine to the isolated CNS specimen also activated the leg motor system. In addition, the results of lesion experiments suggested that ascending signals from the abdominal ganglia to the thoracic ganglia is critical for pharmacological activation of the leg motor system.

Research Products

• [Journal Article] Characterization of Locomotor-Related Spike Activity in Protocerebrum of Freely Walking Cricket (2013)
  • Author(s): Kazuki Kai, Jiro Okada
  • Journal Title: Zoological Science Volume: 30 Issue: 7 Pages: 591-601
  • DOI: 10.2108/zsj.30.591
  • NAID: 40019687092
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Behavioral response to antennal tactile stimulation in the field cricket Gryllus bimaculatus (2012)
  • Author(s): Okada J, Akamine S
  • Journal Title: Journal of Comparative Physiology A Volume: 198 Issue: 7 Pages: 557-565
  • DOI: 10.1007/s00359-012-0729-y
  • NAID: 120006985561
  • Peer Reviewed
• [Presentation] フタホシコオロギの嗅覚学習に対するイミダクロプリド経口急性投与の効果 (2016)
  • Author(s): 岡田二郎、大中義貴
  • Organizer: 第60回日本応用動物昆虫学会大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学（大阪府堺市中区学園町）
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] カフェインの慢性的および急性的経口投与がコオロギの嗅覚学習へ及ぼす効果 (2015)
  • Author(s): 杉町誓児、岡田二郎
  • Organizer: 第68回日本動物学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 福岡大学（福岡県福岡市城南区七隈））
  • Year and Date: 2015-05-23
• [Presentation] フタホシコオロギの嗅覚学習に対するカフェイン経口投与の効果 (2015)
  • Author(s): 杉町誓児、岡田二郎
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 山形大学（山形県山形市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] コオロギの嗅覚学習に対するカフェインの急性的および慢性的経口投与の影響 (2014)
  • Author(s): 杉町誓児、岡田二郎
  • Organizer: 環境ホルモン学会
  • Place of Presentation: 東京大学山上会館（東京都文京区）
  • Year and Date: 2014-12-09 – 2014-12-10
• [Presentation] フタホシコオロギの成長と嗅覚学習に対するカフェイン慢性投与の影響 (2014)
  • Author(s): 杉町誓児、岡田二郎
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 高知大学（高知県高知市）
• [Presentation] コオロギ嗅覚学習に対するカフェインの作用機構 (2013)
  • Author(s): 杉町誓児、岡田二郎
  • Organizer: 日本動物学会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [Presentation] ゴキブリのアンテナへの接触刺激に対するアンテナ運動神経の応答 (2013)
  • Author(s): 武田慎也、岡田二郎
  • Organizer: 日本動物学会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [Presentation] フタホシコオロギの成長に対するカフェイン長期投与の影響 (2013)
  • Author(s): 杉町誓児、岡田二郎
  • Organizer: 環境ホルモン学会
  • Place of Presentation: 東京大学山上会館（東京都文京区）
• [Presentation] コオロギ嗅覚学習に対するメチルキサンチン類の効果 (2013)
  • Author(s): 杉町誓児、岡田二郎
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会年次大会
  • Place of Presentation: 日本大学生物資源科学学部
• [Presentation] Locomotor-related neurons in the cricket brain: activity patterns and cellular morphologies (2012)
  • Author(s): 甲斐加樹来、岡田二郎
  • Organizer: 日本比較生理生化学会年次大会
  • Place of Presentation: 湘南国際村センター
• [Presentation] フタホシコオロギの嗅覚学習に対するメチルキサンチン類の効果 (2012)
  • Author(s): 杉町誓児、吉富絵美、岡田二郎
  • Organizer: 日本動物学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学
• [Presentation] コオロギ前大脳における歩行関連局所介在ニューロンと下行性ニューロンの共通投射領域 (2012)
  • Author(s): 甲斐加樹来、岡田二郎
  • Organizer: 日本動物学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学
• [Remarks] 長崎大学環境科学部教員紹介
  • URL: http://www.env.nagasaki-u.ac.jp/professors
• [Remarks] 長崎大学環境科学部教員紹介
  • URL: http://www.env.nagasaki-u.ac.jp/archives/professors/425
• [Remarks] 長崎大学研究者総覧データベース
  • URL: http://research.jimu.nagasaki-u.ac.jp/IST?ISTActId=FINDJPDetail&ISTKidoKbn=&ISTErrorChkKbn=&ISTFormSetKbn=&ISTTokenChkKbn=&userId=100000241
• [Remarks] 長崎大学環境科学部教員紹介
  • URL: http://www.env.nagasaki-u.ac.jp/kyouiku/shoukai_67.html