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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Mode of transmission of visual infomation from the eye to the brain in the terrestrial slug

Research Project

Project/Area Number 19K06772
Research InstitutionFukuoka Women's University

Principal Investigator

松尾 亮太  福岡女子大学, 国際文理学部, 教授 (40334338)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords光走性 / optic neuropile / 非眼性光感知 / 視神経 / 視細胞 / オプシン
Outline of Annual Research Achievements

軟体動物腹足類であるナメクジの眼は球状レンズ眼であり、網膜にはおよそ300個の視細胞が存在する。ナメクジはこの眼を用いて、視野の前方が明るいか、後方が明るいか、といった視野内における大雑把な明暗の違いを認識できることが分かっている。一方、網膜上における位置によって、視細胞から脳に向けた投射に用いられている神経伝達物質が異なることが、これまでの申請者らの実験結果により明らかとなっている。これらの観察結果は、ナメクジの網膜上において、入射した光の網膜上における位置情報が、脳に向けて投射されるニューロペプチドの種類によりコードされている可能性を示唆している。本研究では、ナメクジの眼から脳に向けた視神経投射の様式を詳細に調べ、さらに脳で感知された光情報との間での相互作用についても明らかにすることを目的とし、実験を行った。その結果、以下の事実が判明した。1.両眼を失ったナメクジでも、脳内の光感知ニューロンで光を感知し、負の光走性行動を起こせることが明らかになった(Nishiyama et al. 2019)。2.眼で得られた光情報と脳内の光感知ニューロン(=Opn5Aを発現する)でとらえられた光情報は、脳内における視神経終末であるoptic neuropileと呼ばれる部位で統合されていることが明らかになった(Matsuo et al. 2020)。3.眼から脳に向けた視神経投射においては、少なくとも12種類のニューロペプチドが神経伝達物質として用いられており、それぞれを用いている視細胞は網膜上で特定の部位を占めていることが明らかになった(Matsuo & Matsuo 2022)。4.眼の視細胞で発現する4種類のオプシンについて、それぞれの吸収スペクトル(感度スペクトル)を決定した(Matsuo, Koyanagi et al.投稿中)。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Regional expression of neuropeptides in the retina of the terrestrial slug Limax valentianus (Gastropoda, Stylommatophora, Limacidae)2022

    • Author(s)
      Matsuo R, and Matsuo Y
    • Journal Title

      J Comp Neurol

      Volume: 530 Pages: 1551-1568

    • DOI

      10.1002/cne.25296

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compensation mechanism for membrane potential against hypoosmotic stress in the Onchidium neuron2022

    • Author(s)
      Nishi T, Sakamoto K, and Matsuo R
    • Journal Title

      Comp Biochem Physiol A

      Volume: 274 Pages: 111298

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2022.111298

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Opsins in the cephalic and extracephalic photoreceptors in the marine gastropod Onchidium verruculatum2022

    • Author(s)
      Matsuo R, Kotoh, S, Takishita K, Sakamoto K, Uebi T, Ozaki M, Matsuo Y, Nishi T
    • Journal Title

      Biol Bull

      Volume: 243 Pages: 339-352

    • DOI

      10.1086/723013

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Opsins in the cephalic and extracephalic photoreceptors in the marine gastropod Onchidium verruculatum2022

    • Author(s)
      Matsuo R, Kotoh S, Takishita K, Sakamoto K, Uebi T, Ozaki M, Matsuo Y, and Nishi T
    • Organizer
      第44回日本比較生理生化学会大会
  • [Presentation] ナメクジにおける光感知機構2022

    • Author(s)
      松尾亮太
    • Organizer
      第44回日本比較生理生化学会大会
    • Invited
  • [Book] 感覚と応答の生物学2023

    • Author(s)
      二河成男、小柳光正、岡良隆、松尾亮太、平田普三
    • Total Pages
      267
    • Publisher
      NHK出版
    • ISBN
      978-4-595-32422-2
  • [Remarks] 福岡女子大学研究者データベース

    • URL

      http://www.fwu.ac.jp/teachersdatabase/detail/?masterid=61&gakkaid=202&gakubuid=20

  • [Remarks] 神経生物学研究室HP

    • URL

      http://www.fwu.ac.jp/~matsuor/

  • [Remarks] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/matsuor

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Published: 2023-12-25  

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