• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Research-status Report

単一嗅覚器による匂い方向検出の神経基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 26440175
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

西野 浩史  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80332477)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsナビゲーション / 触角葉 / トポグラフィー / 嗅感覚細胞 / プルーム / 時間的符号化 / 潜時 / フェロモン
Outline of Annual Research Achievements

匂いの分布や方向は風向によって常に変化する。このように断片的かつ常時変化する刺激を動物がどう読み取り、その発信源へと定位するのかは神経科学の中心課題のひとつである。夜行性昆虫の代表格であるゴキブリは視覚的手がかりの全くない条件において、嗅覚センサーである触角を用いて正確に匂い源に定位できる(Willis et al., 2011)。申請者は昨年度の研究により、円筒状の触角全域に分布する性フェロモン応答性の感覚細胞がその前後、上下の位置に応じて大糸球体の異なる領域に投射する傾向(バイアス)を持つことを発見した(Nishino et al., 2015)。このことはゴキブリの触角の直径は400ミクロ以下の細さであるが、フェロモンの方向を検出できる精緻な神経基盤を持つことを示唆する。
本年度は大糸球体から出力する性フェロモン応答性介在ニューロン(投射ニューロン)が方向依存的な応答を示すのかどうかについて検討した。その結果、複数の投射ニューロンのうち、最大のニューロン(L1)が6方向からのフェロモン刺激に対して、異なる応答潜時、異なる時間的構造をもったスパイク活動を示すことを発見した。そして、最も顕著な応答パターンが出現する刺激方向が、感覚細胞の投射バイアスの最も強い触角の前後方向であることもわかった。そしてこれらの応答特徴が個体間で良く保存されていることについても確認した。現在、大糸球体から出力する別タイプの投射ニューロンにも同様の傾向がみられるのかどうかについて調べている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題の核心部分である介在ニューロンの方向感受性を実証することができ、最大の難所を越えた感がある。また、この方向感受性は昨年度に発見し、速報にパブリッシュした糸球体への求心繊維への入力様式の細かな違いを良く反映したものとなっている。

Strategy for Future Research Activity

今後は当初の予定通り、大糸球体から出力する他のタイプの投射ニューロンが異なる方向からの刺激によってどのように応答が変化するのかについて調べる。また、GABA受容体の阻害剤の効果を調べることで、抑制性の入力が応答の時間的パターン形成にどのように寄与するのかについても調べる。また、触角反対側の刺激が匂いの方向検出に寄与することは間違いないため、反対側触角をフェロモンにより刺激した際の同側投射ニューロンの応答修飾の有無についても検討する。

Causes of Carryover

謝金による非常勤研究員の長期雇用の必要性がなくなったこと、消耗品(ガラス管・染色液など)については前年度の余剰分を使用したため、物品費の支出を抑えることができた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

消耗品購入、旅費、論文掲載料等に充てる予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Status of and future research on thermosensory processing2017

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

      Frontiers in Physiology

      Volume: 7 Pages: 150 (1-5)

    • DOI

      10.3389/fphys.2016.00150

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ゴキブリのグループ効果:単為生殖における卵鞘形成同調2016

    • Author(s)
      加藤 巧、岩﨑 正純、水波 誠、西野 浩史
    • Organizer
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会・合同大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府・堺市)
    • Year and Date
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [Presentation] Complete identification of four types of calycal giant interneurons in an insect brain2015

    • Author(s)
      高橋 直美、加藤 巧、渡邉 英博、水波 誠、西野 浩史
    • Organizer
      CompBiol 2015 広島大会
    • Place of Presentation
      JMS アステールプラザ (広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-12-11 – 2015-12-13
  • [Presentation] Dormitory effect in cockroaches: synchronization of assexual ootheca production in females2015

    • Author(s)
      加藤 巧、岩崎 正純、水波 誠、西野 浩史
    • Organizer
      CompBiol 2015 広島大会
    • Place of Presentation
      JMS アステールプラザ (広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-12-11 – 2015-12-13
  • [Presentation] 単一ニューロンによる匂いの方向検出2015

    • Author(s)
      西野浩史、岩﨑正純、加藤巧、高橋直美
    • Organizer
      日本動物学会第86回大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [Presentation] マツノマダラカミキリ弦音器官がもつセロトニン免疫陽性の細胞内微細構造2015

    • Author(s)
      渡邉 英博、西野 浩史、高梨 琢磨、横張 文男
    • Organizer
      日本動物学会第86回大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [Remarks] 西野研究室

    • URL

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

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi