2020 Fiscal Year Research-status Report
ヒメジは動く触鬚としわしわの顔面葉を使ってどのように餌の位置を特定するのか？
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20K06225
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山本 直之 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80256974)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 真骨魚 / 味覚 / 味蕾 / ヒメジ / 触鬚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
触鬚（いわゆる“ヒゲ”）を持つ魚種は数多い。しかしながら、これらの種のほとんどは触鬚を動かすことはできない。これに対して、ヒメジや近縁のオジサンなどでは、触鬚を自在に動かすことによって、海底の餌を巧みに探し出して捕食している。本課題の目的は、現在のところ全く不明である、動かせる触鬚によって餌の位置を３次元的に定位するメカニズムを明らかにすることである。
初年度である令和２年度においては、１）触鬚に分布する味蕾からの情報を中枢に運ぶ顔面神経の中枢投射パターン、２）一次味覚中枢である顔面葉の神経連絡、３）及び触鬚における味蕾の分布パターン、４）顔面葉の構成ニューロンの種類、が明らかとなった。
１）の結果は顔面神経の枝のうち、触鬚に分布する枝への神経トレーサー物質の投与実験によって得られた。顔面神経内に含まれる一次求心生線維は顔面葉の表層に分布することがわかった。２）の結果は顔面葉へのトレーサー投与実験によって得られた。顔面葉の主な投射先は二次味覚核であった。二次味覚核は、他の魚種と比べると著しく巨大であることも明らかとなった。３）は触鬚丸ごとの免疫組織化学染色によって調査した結果である。触鬚の場所によって、味蕾の大きさがかなり違うことを示唆するデータを得ている。４）はNissl染色した脳切片の観察から、比較的浅いところに小型ニューロンが、深部に大型ニューロンが存在することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度である令和２年度は、１）ヒメジの顔面葉の連絡と構成ニューロンの調査、および２）透明化標本を用いた固有感覚装置の観察を計画していた。２）の実験は触鬚を動かす筋肉の解剖が困難であることに加え、適切な条件を設定するに至らなかったため、満足な結果が得られなかった。そこで、今年度は１）の調査に重点を置くことにした次第である。１）については、顔面葉の構成ニューロンの基礎的情報を得た上で、その神経連絡をかなり明らかにできた。さらに飼育していたヒメジの行動観察から触鬚の部位によってその役割が異なる可能性が浮上したため、触鬚丸ごとの免疫組織化学によって味蕾の分布パターンを調査する予定外の実験を追加した。その結果、上述したように味蕾の大きさの違いが明らかとなった。従って、全体としては想定していた程度の進行状況と評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験動物であるメダカやゼブラフィッシュと異なり、ヒメジ類の生魚がどれくらい入手できるかが、我々研究者側でコントロールできないという問題がある。実際今年度は、予定したほど個体が得られなかったという問題があった。これまでより多くの入手先を開拓する必要があるかもしれない。その上で、透明化標本を用いた固有感覚装置の観察を成功させることに注力する。また入手個体数の少なさから、結果の得られた顔面葉の神経連絡などもデータ数は少ないため、追加実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
研究対象である、ヒメジ類が想定していたほど入手できなかったことが使用額が予定よりも少なくなった要因の１つである。実験魚が少ないと実験のために使用する試薬やその他消耗品も少なくなり、このような状況となった次第である。
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