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2008 Fiscal Year Annual Research Report

匂い位置検出ニューロンの活動動態の解明

Research Project

Project/Area Number 20570066
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

西野 浩史  Hokkaido University, 電子科学研究所, 助教 (80332477)

Keywords昆虫 / 嗅覚 / 糸球体 / フェロモン / 投射ニューロン / 触角葉 / 求心繊維 / キノコ体
Research Abstract

匂いの質の符号化様式についての飛躍的な情報の蓄積とは対照的に、動物が匂いの位置や方向をどのように符号化しているのかについての研究は極めて少ない。本研究では長い触角を持ち、積極的な匂い源定位行動を行う昆虫(ゴキブリ)を用い、介在ニューロンからの細胞内記録・染色法と組織学的手法を組み合わせることで位置依存的な匂い応答を示すニューロンの活動動態とその形態学的特徴を明らかにすることを目的とする。平成20年度においては当初の計画通り、匂いの位置検出に寄与する嗅覚介在ニューロンの網羅的同定に力点をおいた。ルシファーイエローを充填した微小電極を前大脳側葉に刺入し、触角葉(一次嗅覚中枢)中に樹状突起を持ち、軸索を脳高次ニューロパイルに伸ばす嗅覚介在ニューロン(投射ニューロン)からの細胞内記録を行いつつ、触角への局所匂い刺激を行った。その結果、触角の特定領域に受容野を持つものを数多く同定することに成功した。さらに触角神経に別の蛍光色素を注入することで、介在ニューロンの樹状突起と求心性繊維の軸索終末との位置関係を共焦点レーザー顕微鏡にて精査したところ、嗅感覚細胞の位置依存性投射マップと良い対応関係を持つことを明らかにした。形態学的に同定されたニューロンの中にはその全像が不明であった性フェロモン処理に特化した投射ニューロンも含まれる。さらに、完全変態昆虫(ミツバチ)においても嗅受容細胞が触角内の細胞体の位置に応じた組織化が存在することを発見し、これを国際誌に発表した(現在印刷中)。さらに世界に先駆けて、昆虫の一次嗅覚中枢の中に匂いの位置情報を表現しうる神経基盤が存在することを、日本の神経工学系の書籍の一節にて発表した。以上、本研究プロジェクトのアウトリーチ活動、実験の進捗状況ともに順調で、計画達成率は概ね90%と総括したい。

  • Research Products

    (12 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Functional and topographic segregation of glomeruli revealed by local staining of antennal sensory neurons in the honeybee Apis Rellifera2009

    • Author(s)
      Nishino, H., Nishikawa, M., Mizunami, M., Yokohari, F.
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The salivary conditioning with antennal gustatory uncon ditioned stimulus in an insect2008

    • Author(s)
      Watanabe, H., Nishino, H Mizunami, M.
    • Journal Title

      Neurobiology of Learning and Memory 90

      Pages: 245-254

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 昆虫が「死んだふり」をするわけ-コオロギに学ぶ擬死行動の機能としくみ-2008

    • Author(s)
      西野浩史
    • Journal Title

      Biophilia 4

      Pages: 16-21

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マツノマダラカミキリの振動反応性とその受容器としての腿節内弦音器官2009

    • Author(s)
      高梨琢磨、中牟田潔、Skals Neils、西野浩史
    • Organizer
      第53回応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] Analysis of the neural processing of thermo and hygrose nsory signal in the insect brain2009

    • Author(s)
      Watanabe, H., Nishino H., Nishikawa M., Yokohari, F.
    • Organizer
      Australian Neuroscience Society29th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Canberra(Australia)
    • Year and Date
      2009-01-28
  • [Presentation] ワモンゴキブリ前大脳における湿度情報処理の神経生理学的解析2008

    • Author(s)
      渡邉英博、西野浩史、横張文男
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡大学(福岡市)
    • Year and Date
      2008-09-07
  • [Presentation] ゴキブリ嗅覚投射ニューロンの形態学的解析2008

    • Author(s)
      西野浩史、岩崎正純
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡大学(福岡市)
    • Year and Date
      2008-09-05
  • [Presentation] ミツバチ触角葉糸球体の機能マッピング2008

    • Author(s)
      西野浩史、西川道子、横張文男
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第30回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2008-07-21
  • [Presentation] Topographic organization of olfactory afferents : insigh is into evolution of olfactory sensory system2008

    • Author(s)
      Nishino H
    • Organizer
      International Seminar : Evolutionary St udies in Behavioral Neuroscience
    • Place of Presentation
      湘南国際村センター(葉山町)
    • Year and Date
      2008-06-25
  • [Book] 昆虫ミメティクス〜昆虫の設計に学ぶ〜第2編第22節昆虫の擬死 : 多細胞センサーを介した運動抑止機構2008

    • Author(s)
      西野浩史
    • Total Pages
      600-611
    • Publisher
      NTS
  • [Book] 昆虫ミメティクス〜昆虫の設計に学ぶ〜第2編第9節昆虫の嗅覚糸球体2008

    • Author(s)
      西川道子、西野浩史
    • Total Pages
      151-163
    • Publisher
      NTS
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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