昆虫の脳における温度・湿度感覚情報の処理・統合に関する生理学的.形態学的研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09640818
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 西川 道子 福岡大学, 理学部, 助手 (30078563)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 雅行 福岡大学, 理学部, 助手 (60151726) ; 伊東 綱男 福岡大学, 理学部, 講師 (40131809) ; 横張 文男 福岡大学, 理学部, 教授 (20117287)
• Keywords: 昆虫 / 触覚感覚情報 / 脳 / 中大脳 / 投射神経 / キノコ体 / 神経解剖学 / ワモンゴキブリ

Research Abstract

昆虫の触角からの感覚情報が,脳内でどのように処理・統合されているかを明らかにするため,まずワモンゴキブリの脳を用いて神経解剖学的なアプローチを試みた.触角感覚情報の一次処理中枢である中大脳には様々なタイプの介在神経が存在するが,今回はより高次の中枢へ情報を伝えるとされる投射神経に着目して実験を行った.中大脳から前大脳への投射神経を細胞内染色により同定し,次のような結果が得られた.中大脳から前大脳への上行経路は前大脳の内側前方から外側後方へ順番に5つの経路が報告されている(ACT I-V).その中にはキノコ体傘部と前大脳側葉に終わる経路と,側葉のみに終わる経路がある。嗅覚情報を担う投射神経の軸索はACT IあるいはACT IIを経由して、キノコ体傘部の周縁部から中間部と側葉前方部に終末する。そこでの軸索終末の形態は房状、ボタン状あるいは有刺瘤状などが観察された。機械感覚を含む多種感覚情報を担う投射神経の軸索は、ACT IVとVを経由してキノコ体傘部の基部から中間部にかけての表層付近と側葉後方部に、あるいはACT Vを経由して側葉後方部のみ終末する。この種類の投射神経の軸索終末には、房状やボタン状の形態は観察されず,おもに軸索分枝上に瘤状の膨らみを持つものが観察された。
以上の観察結果から,触角感覚情報はモダリティにより、脳内での上行経路と終末の形態が異なることが示唆された。さらにキノコ体傘部での投射神経を含む入力繊維の終末の観察から,入力繊維の機能と関連づけられるキノコ体傘部の部域性も示唆された.

Research Products

• [Publications] Makoto Mizunami: "Modular structures in the mushroom body of the cockroach." Neuroscience Letters. 229. 153-156 (1997)
• [Publications] Yoshiyuki Yamazaki: "Three classes of GABA-like immunoreactive neurons in the mushroom body of the cockroach." Brain Research. (1998)
• [Publications] Michiko Nishikawa: "Function-specific distribution patterns of axon terminals of input neurons in the calyces of the mushroom body of the cockroach." Neuroscience Letters. (1998)