メダカを用いた生体脳情報処理プロセス研究のための実験解析手法確立に関する基礎研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750739
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 滝口 昇 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (20304462)
• Keywords: Oryzias latipes / 嗅覚・味覚情報処理 / 三次元モデル

Research Abstract

メダカの脳と嗅覚感知組織である鼻腔の三次元モデル構築と味覚感知組織である味蕾の分布を調べるため、メダカの頭部をパラフィン包埋し、ミクロトームを用いて厚さ約7μmの連続スライス標本をsagittal, horizontal, transverseの3方向で作製した。作製したスライス標本はヘマトキシリン・エオジン法で染色し、実体顕微鏡および倒立顕微鏡により組織観察を行った。魚類においては味蕾は口腔内だけでなく全身に分布すると言われている。メダカ頭部においても味蕾と思われる特徴のある組織が確認されたが、メダカでは体表面に味蕾はそれほど存在せず、頭頂部においてもこの切片以外には数個確認できただけであった。連続スライス標本を実体顕微鏡および倒立顕微鏡に接続したCCDカメラを用いてデジタル画像としてコンピュータに取り込み、鼻腔の輪郭にあたる部分の座標を取得して三次元モデルを構築した。このモデルに今後in situハイブリダイゼーションの結果を追加していく。同様に脳についても三次元モデルを作成中である。また、匂い刺激に対する脳における応答を解析するため、メダカの嗅脳に対してブラインドパッチクランプを試みている。
さらに走化性実験をおこない、嗅覚・味覚情報に対するメダカの行動を調べた。アルミニウムは、200μM以上において忌避性を示した。また、排泄物の成分である塩化アンモニウムは、100mM以上で忌避性を示した。一方、誘引物質としてエサ抽出物を用いた場合は、開始直後は誘引されるが、時間が経過すると明確な差がなくなる。これはメダカがエサを認識する際に嗅覚・味覚情報だけではなく視覚情報も重要になってくるためではないかと考えられる。各種アミノ酸を用いても同様に調べているが、現在のところ明確なものが見つかっていない。