昆虫微小脳の視覚情報高次処理・統合に関する組織学的解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12048223
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 下東 美樹 福岡大学, 理学部, 助手 (60078590)
• Keywords: 昆虫 / 視覚情報 / 脳内投射 / Golgi染色法 / 準超薄連続切片法 / 視葉 / 視小葉 / 前大脳

Research Abstract

昆虫微小脳では、記憶に関係する視覚情報の視葉から前大脳へ経路としては,lobulaを経由する情報が重要であると考えられるため、前大脳への投射域をlobula neuronの形態と対応させて明らかにする目的で、まず、鱗翅目昆虫のlobulaの形態を明らかにするとともに、免疫染色した共焦点顕微鏡観察像と,準超薄連続切片による画像を解析し,脳内ニューロピルの立体配置を調べた.次に、lobulaのretinotopicrelayneuronについて、コバルト染色法,Golgi染色法,Bodian染色法,蛍光色素注入法のデータを多面的に解析し、それらの形態的特徴と前大脳への投射域を調べた。その結果、1)視葉のlobulaにはすくなくとも5層のシナプス層がある。2)lobulaには、側枝を出す層、その長さなどが形態的に異なる少なくとも4種類のretinotopicなrelay neuronがある。3)それらはそれぞれ、前大脳背側部の前方と後方の狭い領域に分かれて投射することがわかった。さらに、それらの領域からほかの部域へ連絡するneuronを検索したところ、前大脳前側部には、樹状突起の形態が入力型を示すneuronと共に、出力型を示すneuronも観察された。前大脳後側部からの出力neuron-を観察することはできなかった。視葉へ軸索をのばす遠心性ニューロンが情報を入力する部域をGolgi標本の精査により同定し,その部域とlobula neuronが終末する部域の形態的特徴と準超薄切片画像による特徴を比較解析し,電子顕微鏡観察への足がかりを得た.

Research Products

• [Publications] Meinertzhagen I.A.& Shimohigashi M. et al: "Photoreceptor phenotypes for Drosophila mutants nonC and hdcjk910."Bull.Can.Soc.Zool.. 31(2). 7 (2000)
• [Publications] Shimohigashi M. et al.: "Molecular cloning and gene expression of a circadian neuropeptide, PDF, in the cricket Gryllus bimaculatus."Comp.Biochem.Physiol.. 127. 374 (2000)
• [Publications] Tomioka K. & Shimohigashi M. et al: "Immunohistochemical demonstration of Gryllus PDF, a bioactive peptide isolated from the brain of the cricket Gryllus bimaculatus."Comp.Biochem.Physiol.. 127. 374 (2000)
• [Publications] Chuman Y.& Shimohigashi M. et al: "cDNA cloning of circadian rhythm pacemaker neuropeptide PDF in Gryllus bimaculatus and its nuclear localization."Peptide Science 2000. 59-62 (2000)
• [Publications] Matsushima A.& Shimohigashi M. et al: "Gene expression of a circadian pacemaker hormone peptide PDF in cricket Gryllus bimaculatus."Peptide Science 2000. 63-66 (2000)