2021 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 | 触鬚 / 魚 / 味覚 / 味蕾 / 味覚中枢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの魚種が触鬚（しょくしゅ、一般的にはヒゲと呼ばれることが多い）をもっている。ほとんどの種は触鬚を動かせないのに対して、ヒメジや近縁のオジサンなどでは、触鬚をさまざまな方向に活発に動かしながら、海底の餌を巧みに探し出して捕食する。本課題の目的は、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。初年度の令和２年度において、１）ヒメジの顔面葉の連絡と構成ニューロンの調査、２）ヒメジの触鬚の部位による味蕾の分布様式、分布密度や大きさの触鬚の部位による違いを調査した。２年目である令和３年度は、２）をさらに発展させる実験を行った。すなわち、ヒメジと同じヒメジ属に属するヨメヒメジ、さらに別属であるウミヒゴイ属のオジサン、ミナベヒメジ、オキナヒメジ、ホウライヒメジについても、味蕾の分布密度や大きさの触鬚の部位による変化を調査し、種間比較を行った。その結果、味蕾の分布様式に大きな種差が存在することが明らかとなった。さらに触鬚を動かす筋周辺に固有感覚装置が存在する可能性を調査するために透明化免疫組織化学を行った。その結果、固有感覚を受容する可能性のある構造が見出された。顔面葉が形成する神経回路について調査を実施する予定であったが、入荷後早いうちに死亡する個体が多く、実施できなかった。
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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年度において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実験を行った。今年度は、上述したようにヒメジ属の別種と近縁のウミヒゴイ属の４種についても調査した。分布様式については、ウミヒゴイ属のうち３種では味蕾が集団を形成しているのに対して、ヒメジ属の２種とウミヒゴイ属の残り１種では味蕾は均等にバラバラに分布していることがわかった。分布密度については調査したすべての種において、触鬚の先端に向かうにつれて高密度になっていることがわかった。味蕾の大きさは、触鬚の部位による違いがほとんど認められない種と、途中で高密度の領域が存在する種に分かれた。すなわち、味蕾の分布にはかなりの種差が存在することが明らかとなった。触鬚の機能と特性を理解するために必要な知見である。固有感覚装置に関しては、筋をおおう膜に自由神経終末が観察され、ひょっとするとこれによって筋運動を感知している可能性がある。さらに調査が必要であるが、固有感覚の存在を示唆する結果であり、進展として評価できる。
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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やペットとして人気のあるキンギョやコイなどとは異なり、ヒメジ類の生魚は安定して入手することが難しい。今年度は逆に一度に多数入荷したことがあり、実験が追いつかない事態も発生した。今年度は、飼育に使用できる水槽の数を増やして対応する。透明化標本を用いた固有感覚装置の観察を継続する。令和２年度に調査した顔面葉の神経連絡はデータ数が少ないため、追加実験を行う。また令和２年度の実験結果から、菱脳との連絡に他種には見られない回路が存在することが示唆されているので、この連絡について調査する実験も行う予定である。
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| Causes of Carryover |
予定していたほど実験魚が入荷せず、購入のための支出と実験を行うためのランニングコストが低額になったことや、学会が要旨集の発行をもって開催されたとみなす形になったり、オンライン開催となったため、旅費が発生しなかったなどが主な理由である。
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