| Project/Area Number |
21K06269
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 運動制御 / 感覚運動変換 / 胸部神経節 / 昆虫 / 目標指向型運動 / カマキリ |
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| Outline of Research at the Start |
カマキリの捕獲行動のように目標にあわせて動きを調節する運動は、繰り返し運動を再現することが容易でないため、その神経回路の解明はほとんど進んでいない。そこで本研究では、カマキリの前肢運動を電気刺激で引き起こし、神経活動によって濃度が上昇する分子を免疫染色することにより、運動調節に関与するニューロン群の同定を試みる。また、前肢運動中の筋活動や外骨格の変形を観察することで、筋収縮や弾性力が運動調節において果たす役割を調べる。本研究課題の遂行により、運動制御における昆虫独自の巧妙な仕組みの発見が期待される。
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| Outline of Final Research Achievements |
Insect behaviors are largely affected by elasticity of exoskeleton and muscles. Their mechanisms underlying motor control might be specific to insects. The movements are achieved by coordinated activities of many muscles, and muscle contractions are elicited by excitation of motor neurons. In this study, to reveal the adjustment mechanism in foreleg movements of the mantis, we established methods for eliciting foreleg movements artificially and for identifying the motor neurons excited during movements. Applying this methods, we observed that the number of excited motor neurons increased as the amplitude of foreleg movements increased.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で確立した手法は、昆虫における運動制御機構の研究の発展に寄与するものである。昆虫の運動制御の研究は飛翔や歩行などの反復運動において盛んに行われており、その神経回路が明らかになりつつある。一方、カマキリの捕獲行動のような、目標にあわせて動きを調節する運動は、繰り返し運動を再現することが容易でないため神経回路の解明はほとんど進んでいない。本研究で確立した手法はこの問題点を克服するものであり、今後研究を進めることで、カマキリ前肢運動の大きさを調整する仕組みの解明が期待される。
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