2022 Fiscal Year Annual Research Report
Neuronal basis of olfactory antagonism in moths
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20H03293
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
並木 重宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (40567757)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 神経行動学 / 電気生理学 / アンタゴニズム / 嗅覚 / 種分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
夜行性のガ類は、性フェロモンによるコミュニケーションを発達させている。性フェロモンの信号は、専用の嗅覚受容体で検出され、脳の感覚中枢である触角葉に送られる。その後、特化した神経回路（フェロモン情報処理経路）によって処理される。性フェロモンと同時に異種のフェロモンを受容した場合、行動が抑制されることがある。異種のフェロモンによって行動が抑制される現象として匂いのアンタゴニズムが知られている。アンタゴニストについても同様に専用の嗅覚受容体が存在し、性フェロモンとは異なる経路で処理されるが、高次中枢におけるアンタゴニストの情報処理経路は未だ明らかにされていなかった。
本研究ではまず脳内のフェロモン情報処理経路がよく分析されているカイコガを用いた。電気生理学的な手法により、その情報経路中の4つの脳領域のうち、2次中枢以降でアンタゴニズムの作用が起こっていることを明らかにした。カイコガ脳における2次中枢である前大脳側部では、性フェロモンとアンタゴニストを処理する領域が分かれていることが知られている。続いて生理学的計測が比較的容易なエビガラスズメを用いて、カイコガ以外の昆虫でも同様の機能的な構造が存在するかどうかを検証した。エビガラスズメにおいて、アンタゴニストの情報を前大脳側部へ伝達する細胞を同定した。実験データの標準化によって、軸索投射の分布を比較したところ、カイコガと同じように、性フェロモン情報が内側へ、アンタゴニストの情報が外側に出力されていることを確認した。異なる種で共通していることから、この特徴がアンタゴニズムに寄与している可能性が考えられる。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Synaptic gradients transform object location to action2023
Author(s)
Dombrovski Mark、Peek Martin Y.、Park Jin-Yong、Vaccari Andrea、Sumathipala Marissa、Morrow Carmen、Breads Patrick、Zhao Arthur、Kurmangaliyev Yerbol Z.、Sanfilippo Piero、Rehan Aadil、Polsky Jason、Alghailani Shada、Tenshaw Emily、Namiki Shigehiro、Zipursky S. Lawrence、Card Gwyneth M.
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Journal Title
Nature
Volume: 613
Pages: 534～542
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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