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2009 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 / キノコ体 / 後胚発生
Research Abstract

昆虫の匂い源定位能力の高さがファーブル昆虫記で紹介され、すでに一世紀が経った。しかし、動物が時々刻々と変化する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は不明な点が多い。本研究では、視覚手がかりのない環境で正確な匂い源定位行動を行うゴキブリを用い、位置依存的な匂い応答を示す介在ニューロン(投射ニューロン)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21年度は介在ニューロンの生理学的同定に加え、嗅覚求心繊維と投射ニューロン群の軸索の束をそれぞれ異なる色素で標識することにより、個々の糸球体に樹状突起を伸ばす投射ニューロンの数を明らかにすることに成功した。通常の匂いを処理する常糸球体は1個の投射ニューロンの支配を受けるのに対し、性フェロモンを処理する糸球体は1個の大きな投射ニューロンと複数の小さな投射ニューロンの支配を受けていた。前者は触角全域に受容野を持つタイプ、後者は触角の一部に受容野を持つタイプと対応した。さらに、嗅覚求心繊維にみられる位置依存的組織化の発生学的背景を明らかにするために、1齢~終齢幼虫の触角神経に色素注入することで糸球体への投射パターンを明らかにした。その結果、性フェロモン処理に寄与する大糸球複合体にみられる位置依存的組織化は高齢幼虫ほどより顕著になること、性フェロモンの出し手である雌にも大糸球複合体の相同糸球体があり、そこにも弱い位置依存的組織化が観察されることを明らかにした。さらに、アリの触角の嗅覚、温・湿度感覚子には形態学的タイプごとの偏在がみられ、これが位置依存的投射パターンを生じる一因となっていることを明らかにした。これらの研究は5本の原著論文、12の学会発表として結実した。以上、本研究のアウトリーチ活動、実験の進捗状況はともに順調で、計画達成率は95%と総括したい。

  • Research Products

    (20 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (12 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Postembryonic development of sexually dimorphic glomeruli and related interneurons in the cockroach Periplaneta americana.2010

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

      Neuroscience Letters 469

      Pages: 60-64

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Why the carrot is more effective than the stick : different dynamics of punishment memory and reward memory and its possible biological basis.2009

    • Author(s)
      Nakatani Y., Matsumoto Y., Mori Y., Hirashima D., Nishino H., Arikawa K., Mizunami M.
    • Journal Title

      Neurobiology of Learning and Memory 92

      Pages: 370-380

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Different growth patterns of two adjacent glomeruli responsible for sex-pheromone processing during postembryonic development of the cockroach Periplaneta americana.2009

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

      Neuroscience Letters 462

      Pages: 219-224

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional and topographic segregation of glomeruli revealed by local staining of antennal sensory neurons in the honeybee Apis mellifera.2009

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

      Journal of Comparative Neurology 515

      Pages: 161-180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sex-specific antennal sensory system in the ant Camponotus japonicus : structure and distribution of sensilla on the flagellum.2009

    • Author(s)
      Nakanishi A., Nishino H., Watanabe H., Yokohari F., Nishikawa M.
    • Journal Title

      Cell and Tissue Research 338

      Pages: 79-97

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      西野浩史
    • Journal Title

      動物の多様な生き方(全5巻)2.動物の生き残り術:行動とそのしくみ(分担執筆)(共立出版)

      Pages: 58-77

  • [Presentation] マツノマダラカミキリの触角「迎え打ち」反応における視覚情報と振動情報の協力作用2010

    • Author(s)
      深谷緑、西野浩史、高梨琢磨
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会第54回大会
    • Place of Presentation
      千葉大学・西千葉キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] 振動に対するマツノマダラカミキリの反応性及びマツの「自己」振動の特性2010

    • Author(s)
      高梨琢磨、深谷緑、久保島吉貴、石田厚、神崎菜摘、中野亮、小池卓二、西野浩史
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会第54回大会
    • Place of Presentation
      千葉大学・西千葉キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] Sex-specific antennal sensilla of the carpenter ant Camponotus japonicus.2009

    • Author(s)
      Nakanishi A、 Nishino H、 Watanabe H, Yokohari F, Nishikawa M
    • Organizer
      Memorial symposium for the 25th international prize for biology of sensing celebrating Dr. WinslowR. Briggs
    • Place of Presentation
      Shiran Kaikan, Kyoto University
    • Year and Date
      2009-12-02
  • [Presentation] 不完全変態昆虫の嗅覚経路にみられる性的二形の形成機構2009

    • Author(s)
      西野浩史、頼経篤史
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第31回大会
    • Place of Presentation
      大阪(千里ライフサイエンスセンター)
    • Year and Date
      2009-10-23
  • [Presentation] ゴキブリ嗅覚情報処理過程における触角葉局所介在ニューロンの役割2009

    • Author(s)
      渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第31回大会
    • Place of Presentation
      大阪(千里ライフサイエンスセンター)
    • Year and Date
      2009-10-23
  • [Presentation] クロオオアリ触角感覚系における雌特異性2009

    • Author(s)
      中西あき、 西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
    • Organizer
      日本比較生理生化学会第31回大会
    • Place of Presentation
      大阪(千里ライフサイエンスセンター)
    • Year and Date
      2009-10-23
  • [Presentation] クロオオアリ触角における雌特異的感覚子2009

    • Author(s)
      中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
    • Organizer
      日本動物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      静岡(静岡グランシップ)
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] クロオオアリ触角葉における雌特異的糸球体群2009

    • Author(s)
      中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
    • Organizer
      日本動物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      静岡(静岡グランシップ)
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] 昆虫の嗅覚糸球体はダイナミックな発生過程をたどる2009

    • Author(s)
      西野浩史、頼経篤史、岩崎正純
    • Organizer
      日本動物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      静岡(静岡グランシップ)
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] ワモンゴキブリ嗅覚投射ニューロンの時空間的情報処理2009

    • Author(s)
      渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
    • Organizer
      日本動物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      静岡(静岡グランシップ)
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] クロオオアリ触角の性的二形と鞭節感覚子2009

    • Author(s)
      中西あき、西野浩史、渡邉英博、横張文男、西川道子
    • Organizer
      第62回日本動物学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎市)
    • Year and Date
      2009-05-23
  • [Presentation] ワモンゴキブリ触角葉における糸球体構成2009

    • Author(s)
      渡邉英博、西野浩史、西川道子、横張文男
    • Organizer
      第62回日本動物学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎市)
    • Year and Date
      2009-05-23
  • [Remarks]

    • URL

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

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 振動により害虫を防除する方法2009

    • Inventor(s)
      高梨琢磨、大村和香子、大谷英児、久保島吉貴、森輝夫、小池卓二、西野浩史
    • Industrial Property Rights Holder
      森林総合研究所、電気通信大学、北海道
    • Industrial Property Number
      特許,特願2009-208413
    • Filing Date
      2009-09-09

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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