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2007 Fiscal Year Annual Research Report

視細胞間結合による波長情報処理と色覚

Research Project

Project/Area Number 18207004
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

蟻川 謙太郎  The Graduate University for Advanced Studies, 葉山高等研究センター, 教授 (20167232)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木下 充代  総合研究大学院大学, 葉山高等研究センター, 助教 (80381664)
Keywords神経行動学 / 昆虫 / 視覚系 / 分光感度 / 行動 / 複眼 / 色覚 / 視細胞
Research Abstract

この研究では、色知覚の基礎にある神経機構を細胞レベルで理解する研究の一環として、チョウ類視覚系を対象に、(1)視細胞間結合の機能解析、(2)LMC分光感度の解析、(3)色覚系入力視細胞の行動学的同定について、焦点を絞った実験的研究を行っている。平成19年度は、視葉板におけるLMC分光感度の解析、視髄における長視細胞末端の形態、視葉出力経路の解剖学的同定、混色実験の4項目を掲げ、それぞれについて以下のような成果を得た。
●視葉板におけるLMC分光感度の解析 視細胞末端における分光感度を視葉板で記録したが、視細胞間結合を明確に示すような結果は得られなかった。かわって、視葉板で視覚二次ニューロンLMCの分光感度を記録した。結果、それぞれ3タイプの個眼に由来すると考えられる3種類の分光感度が記録された。
●視髄における長視細胞末端の形態 ひとつの個眼に含まれる視細胞9個のうち、視細胞1、2、9番は視髄(第二次視覚中枢)にまで軸索を伸ばす長受容細胞である。このうち視細胞1、2番の軸索末端形態を視髄で調べた。結果、の末端形態に、分光感度による多様性が見られるらしいことがわかった。
●視葉出力経路の解剖学的同定 アゲハ視葉のさまざまな部分に蛍光色素を注入、脳葉への細胞投射を解剖学的に調べた。結果、18本の視葉出力経路を同定した。うち9本は脳の同側がわのみに、3本は脳の反対側に、1本は脳の両側に、5本は反対側の視葉に伸びていた。
●混色実験 2つの波長をまぜた光に対して吻伸展するように条件付けしたアゲハを用い、混色が成立するかどうかを調べる実験を行なった。単色光との対比、特定の反射スペクトルをもつ色紙との対比を行なったが、明確な結果は得られていない。更なる条件検討が必要である。一方、モンシロチョウでも求蜜行動を指標にして色覚を調べる実験を行ない、色覚の存在を確認することができた。なお、アゲハで4原色の色覚系を証明したProc Roy Socの論文は、国内外の新聞誌上で紹介された。

  • Research Products

    (23 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results) Book (8 results)

  • [Journal Article] Tetrachromacy in a butterfly that has eight spectral classes of visual photoreceptors2008

    • Author(s)
      Koshitaka H, Kinoshita M, Vorobyev M, Arikawa K
    • Journal Title

      Proceedings of Royal Society of London B 275

      Pages: 947-954

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] One rhodopsin per photoreceptor-Iro-C genes break the rule2008

    • Author(s)
      Stavenga DG, Arikawa K
    • Journal Title

      PLoS Biology (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Absence of butterfly eye shine and tapetum in Anthocharidini (Pieridae)2007

    • Author(s)
      Takemura S, Stavenga DG, Arikawa K
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology 210

      Pages: 3075-3081

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sexual dimorphism in the compound eye of Rhagophthalmus ohbai (Coleoptera: Rhagophthalmidae): II. Physiology and function of the eye of the male2007

    • Author(s)
      Lau TFS, Ohba N, Arikawa K, Meyer-Rochow VB
    • Journal Title

      Journal of Asia-Pacific Entomology 10

      Pages: 27-31

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectral organization of ommatidia in flower-visiting insects2007

    • Author(s)
      Wakakuwa M, Stavenga DG, Arikawa K
    • Journal Title

      Photochemistry and Photobiology 83

      Pages: 27-34

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 特別講演:昆虫の見る色世界を探る2008

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      日本蝶類学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080300
  • [Presentation] 学術講演:複眼で見る世界-昆虫視覚系の神経行動学2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      岡山大学重点教育プロジェクト第1回公開シンポジウム「これからの大学院教育を考える」
    • Place of Presentation
      岡山大学、岡山
    • Year and Date
      20071200
  • [Presentation] ナミアゲハ視覚中枢における長視細胞の形態2007

    • Author(s)
      柴崎弘道、岡村純也、木下充代、蟻川謙太郎
    • Organizer
      日本動物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      弘前大学 弘前
    • Year and Date
      20070900
  • [Presentation] モンシロチョウ複眼背側における個眼の構造2007

    • Author(s)
      大宮祐男、若桑基博、蟻川謙太郎
    • Organizer
      日本動物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      弘前大学 弘前
    • Year and Date
      20070900
  • [Presentation] モンシロチョウ色覚の行動学的証明2007

    • Author(s)
      仲谷嘉洋、蟻川謙太郎
    • Organizer
      日本動物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      弘前大学 弘前
    • Year and Date
      20070900
  • [Presentation] 昆虫視細胞の分光感度決定機構2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      バイオ分子センサー連携研究プロジェクトレクチャーコース
    • Place of Presentation
      岡崎カンファレンスセンター、岡崎
    • Year and Date
      20070800
  • [Presentation] Identification of the neuronal pathway of visual information in the brain of the Papilio butterfly2007

    • Author(s)
      Kinoshita M, Arikawa K
    • Organizer
      The 8th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      UBC, Vancouver Canada
    • Year and Date
      20070700
  • [Presentation] Temporal expression pattern of opsin mRNAs in developing eye of the butterfly Papilio xuthus2007

    • Author(s)
      Arikawa K, Iwanaga T, Wakakuwa M, Kinoshita M
    • Organizer
      The 8th International Congress of Neuroethology
    • Place of Presentation
      UBC, Vancouver Canada
    • Year and Date
      20070700
  • [Presentation] Retinal properties underlying butterfly color visioin2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      Symposium: Visual ecology The 5th International conference on the Biology of Butterflies
    • Place of Presentation
      Rome Italy
    • Year and Date
      20070700
  • [Presentation] Visual system of Papilio butterfly2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Organizer
      Symposium: Drosophila and beyond: New dimension of insect biology" The 8th Meeting of Japan Drosophila Research Conference
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo
    • Year and Date
      20070700
  • [Book] 昆虫一次視覚中枢における波長情報処理機構-アゲハ色覚の神経行動学的研究」ブレインサイエンス・レビュー20082008

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      199-223
    • Publisher
      クバプロ
  • [Book] 昆虫に世界はどう見える? 昆虫の脳(山口編)2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      219-251
    • Publisher
      技術評論社
  • [Book] 動物の見る世界を探る.生命を見る・観る・診る-生命の教養学III2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      73-95
    • Publisher
      慶応義塾大学出版会
  • [Book] アゲハチョウが見ている色の世界.Butterflies Vol.452007

    • Author(s)
      木下充代・蟻川謙太郎
    • Total Pages
      23-30
    • Publisher
      日本蝶類学会
  • [Book] 昆虫の見る世界.21世紀の動物科学 第8巻 行動とコミュニケーション(岡・蟻川編)2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      70-98
    • Publisher
      培風館
  • [Book] 視細胞の分光感度.生物物理学ハンドブック(石渡他編)2007

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Total Pages
      433-435
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Book] チョウ類複眼の構造と機能.昆虫ミメティクスとナノマテリアル

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Publisher
      NTS出版(印刷中)
  • [Book] 視覚と光受容.昆虫ミメティクスハンドブック(下澤・針山編)

    • Author(s)
      蟻川謙太郎
    • Publisher
      NTS出版(印刷中)

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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