2017 Fiscal Year Research-status Report
Neural basis of sensory-motor transformation in predatory behavior of the mantis
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17K07488
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山脇 兆史 九州大学, 理学研究院, 助教 (80325498)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 英博 福岡大学, 理学部, 助教 (90535139)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 運動制御 / 感覚運動変換 / リーチング / 視覚行動 / 昆虫 / 標準脳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物体をつかむために腕を伸ばす動作を行うには、視覚によって得られた物体の位置情報をもとに前肢への運動指令を生成する必要があり、この過程は感覚運動変換と呼ばれる。本研究の最終目標はカマキリを用いて感覚運動変換の神経基盤を解明することであり、平成２９年度は感覚運動変換の中枢があると予想される胸部神経節の標準マップの作成を試みた。脳や神経節の構造には個体差があるため、異なる個体から得られた形態データを統合するには、構造を平均化した標準マップが共通参照基盤として役立つ。
昆虫における神経構造マップのおおくは、ニューロパイルの染色によって作成されている。そこで、ニューロパイルに豊富に存在するシナプシンに対する抗体を用いてカマキリ胸部神経節の免疫蛍光染色を行った。その結果、前胸、中胸、後胸すべての神経節に対して、明瞭に染色された試料を１０個以上得ることが出来た。これらの試料を共焦点レーザー顕微鏡によって観察し、観察された画像に対して画像変換処理を行うことで平均化画像を作成した。カマキリ胸部神経節においてはニューロパイル領域の区分と定義がされていなかったため、バッタやナナフシにおける先行研究を参考に、あらたに領域の定義をおこなった。この定義をもとにニューロパイル領域を三次元構築し、標準マップを作成した。さらに、胸部神経節内の一部の運動ニューロンの逆行性染色を行い、形態データの標準マップへの登録を行った。
同様の手法を用いて、カマキリ脳の標準マップも作成した。脳の標準マップは、カマキリにおける視覚情報処理の神経基盤を探る研究において今後役立つと期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
主要な目標であった胸部神経節の標準マップを作成し、胸部神経節の一部の運動ニューロンの逆行性染色に成功した。また、当初の研究計画にはなかったが、脳の標準マップの作成も行った。以上の理由から、目標は概ね達成できたと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、胸部神経節の運動ニューロンの逆行性染色を進めて、ほぼ全ての運動ニューロンの細胞体位置を標準マップに登録する予定である。次に、逆行性染色では個々のニューロン形態の詳細がわからないため、細胞内記録法・染色法による個々の運動ニューロンの同定を試みる。細胞内記録法のための実験装置に関しては、その準備を進めている段階である。
さらにその後は、脳からの下降性ニューロンの投射先や前肢の自己受容感覚ニューロンの投射先の解析を計画している。
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| Causes of Carryover |
経費は概ね予定通りに使用されたが、それぞれの支出項目において５ー１０万円程度の余剰が生じた。余剰が生じた理由として、想定したよりも抗体の消費が少なかったことや、参加する学会の変更、飼育アルバイトの雇用開始までに時間がかかったことなどがあげられる。この余剰分は、交付申請時には予定していなかった国際学会へ参加するための旅費として使用する予定である。
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Research Products
(5 results)
