Neural mechanisms of information integration and decision-making in the higher center of insect brains

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02968
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39050:Insect science-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: KIYA TAKETOSHI 金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (90532309)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: カイコ / ショウジョウバエ / 昆虫 / 性決定 / 脳 / doublesex / fruitless / Hr38

Outline of Final Research Achievements

We investigated the mechanisms by which animals accurately receive and recognize information from the environment and respond by appropriate behavior. We investigated the higher centers of the insect brain and analyzed the mechanism by which sex pheromone information is integrated in the brain using silkmoths and vinegar flies, focusing on doublesex and fruitless, genes involved in sex determination in the brain. In Drosophila, we focused on the aSP2 neuron cluster and investigated its neural activity and function in sexual behavior. In the silkmoths, we analyzed gene expression, knockout and knockin lines. We also found candidate genes that determine the sex of the silkmoth brain.

Free Research Field

昆虫科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

昆虫が環境からの情報に適切に応答する神経メカニズムの一端を明らかにした。また、カイコガの脳の性を決定する新たな遺伝子の候補を発見することが出来た。本研究は、昆虫の脳がどのような機構で作動するかといった基本概念や、昆虫の脳の性決定がどのように進化してきたのかといった疑問の一端を解き明かす、学術的に意義のあるものである、また、地球上で最も繁栄している生物である昆虫を模倣することで、環境に適応した新規技術の開発に繋がる可能性があり、SDGsの達成という観点において社会的意義のある研究である。