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昆虫概日時計間の相互同調に関わる視髄両側性巨大ニューロンの同定とその機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 08640866
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生理・代謝
研究機関山口大学

研究代表者

富岡 憲治  山口大学, 理学部, 教授 (30136163)

研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード昆虫 / 概日時計 / 視葉 / 視覚性ニューロン / 生体アミン / 時計間相互同調 / 生体アシン
研究概要

コオロギ視髄は26対の視髄両側巨大ニューロン(MBN)により、単シナプス的に連結されている。MBNはいずれも視覚性介在ニューロンであり、形態と受容野から4種に大別できる。HPLC-ECDにより、MBN細胞体を含む組織に含まれる生体アミノ類を分析したところ、セロトニン、ドーパミン、オクトパミン、5-HIAAそれに幾つかの未知物質が検出された。MBNはセロトニン、ドーパミンの抗体で標識されないため、オクトバミンあるいはこの未知物質を伝達物質としている可能性がある。MBNの電気刺激後は反対側視葉のセロトニン量及びドーパミン量が現象することから、これらのアミンがMBNの情報伝達計に関与する可能性が示唆された。
4種のMB具のうちどれが左右の視葉概日時計間の相互同調に関係しているのかを、片側の視神経を切断し更に正常側の複眼を部分破壊した個体を用いて調べたところ、複眼後方背側部に受容野を持つMBN-4がそれらしことが示唆された。このニューロンの応答性の照度依存性、時刻依存性を解析したところ、自発放電がほとんどなく光照射に対してはon,offで一過性の応答を示すこと、その応答性は夜間の方が有意に高く、夜間のスパイク数は蛭の約2倍であることなどがわかった。しかし、応答の照度依存性は極めて低く、高照度でもスパイク頻度は夜間で50Hz、昼では25Hz程度であった。その他のMBNはいずれも、応答の高い照度依存性、時刻依存性を示すことが明かとなった。
これらの事実は、MBN-4が応答のスパイク数によって時計の時刻情報をコードし、反対側の時計へ伝達している可能性を示唆している。また、応答性やその日周変化は各MBNグループによって異なることから、時計の相互同調系に関わるMBN-4以外のMBN群の時計システムに関連してそれぞれ独自の生理的機能を持つらしいことが示唆された。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] Tomioka K, Uwozumi K, Matsumoto N: "Light cycles given during development affect freerunning period of circadian locomotor rthythm of period mutant in Drosophila melanogaster." J.Insect Physiol.43. 297-305 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K, Yukizane M: "A specific area of teh compound eye in the cricket Gryllus bimaculatus sends photic information to the circadian pacemaker in the contralateral optic lobe." J.Comp.Physiol.A. 180. 63-70 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe Y, Ushirogawa H, Tomioka K: "Circadian locomotor rhythm of the cricket Gryllodes sigillatus. I. Localization of the pacemaker and the photoreceptor." Zool.Sci.14. 719-727 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ushirogawa H, Abe Y, Tomioka K: "Circadian locomotor rhythm of the cricket Gryllodes sigillatus. II. Interaction between bilaterally paired circadian pacemakers." Zool.Sci.14. 729-736 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Germ M, Tomioka K: "Circadian period modulation and masking effects induced by short light pulses in locomotor rhythms of the cricket,Gryllus bimaculatus." Zool.Sci.(印刷中). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富岡 憲治: "時間を知る生物,ポピュラーサイエンスシリーズ" 裳華房, 158 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K: "Neural mechanisms for mutual interactions between optic lobe pacemakers in the cricket. In : Circadian Organization and Oscillatory Coupliatory Coupling. (Honma K & Honma S eds)" Hokkaido University Press, 1589-172 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富岡 憲治: "5・11測時機構.(分担執筆)三橋淳他編 昆虫學-基礎と応用" 朝倉書店(印刷中), (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K,Uwozumi K,Matsumoto N: "Light cycles given during development affect freerunning period of circadian locomotor rhythm of period mutant in Drosophila melanogaster." J.Insect Physiol. 43. 297-305 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K,Yukizane M: "A specific area of the compound eye in the cricket Gryllus bimacultus sends photic information to the circadian pacemaker in the contralateral optic lobe." J.Comp.Physiol.A. 180. 63-70 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe Y,Ushirogawa H,Tomioka K: "Circadian locomotor rhythm of the cricket Gryllodes sigillatus. I.Localization of the pacemaker and the photoreceptor." Zool.Sci.14. 719-727 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ushirogawa H,Abe Y,Tomioka K: "Circadian locomotor rhythm of the cricket Gryllodes sigillatus. II.Interaction between bilaterally paired circadian pacemakers." Zool.Sci.14. 729-736 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Germ M.Tomioka K: "Circadian period modulation and masking effects induced by short light pulses in locomotor rhythms of the cricket, Gryllus bimaculatus." Zool.Sci.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K: Shoukabo. Organisms Knowing Time (in Japanese), 158 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K: Neural mechanisms for mutual interactions between optic lobe pacemakers in the cricket. In : Circadian Organization and Oscillatory Coupling. (Honma K & Honma S eds). Hokkaido University Press, 158 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K: Biochronometry. In : Entomology-Basics and Application. (Mituhashi J et al.eds.) (In Japanese). Asakura Pub.Co. (in press), (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomioka K, Uwozumi K, Matsumoto N: "Light cycles given during development affect freerunning period of circadian locomotor rhythm of period mutant in Drosophila melanogaster." J.Insect Physiol.43. 297-305 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tomioka K, Yukizane M: "A specific area of the compound eye in the cricket Gryllus bimaculatus sends photic information to the circadian pacemaker in the contralateral optic lobe." J.Comp.Physiol.A. 180. 63-70 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Abe Y, Ushirogawa H, Tomioka K: "Circadian locomotor rhythm of the cricket Gryllodes sigillatus. I. Localization of the pacemaker and the photoreceptor." Zool.Sci.14. 719-727 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ushirogawa H, Abe Y, Tomioka K: "Circadian locomotor rhythm of the cricket Gryllodes sigillatus. II. Interaction between bilaterally paired circadian pacemakers." Zool.Sci.14. 729-736 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Germ M, Tomioka K: "Circadian period modulation and masking effects induced by short light pulses in locomotor rhythms of the cricket,Gryllus bimaculatus." Zool.Sci.(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 富岡憲治: "5・11測時機構.(分担執筆)三橋淳也編 昆虫学-基礎と応用" 朝倉書店(印刷中), (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tomioka K,Yukizane M: "A specific area of the compound eye in the cricket Gryllus bimaculatus sends photic information to the circadian pacemaker in the contralateral optic lobe." J.Comp.Physiol.A. 180. 63-70 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tomioka K,Uwozumi K,Matsumoto N: "Light cycles given during development affect freerunning period of circadian locomotor rhythm of period mutants in Drosophila melanogaster." J.Insect Physiol.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tomioka K: "Neural mechanisms for mutual imteractions between optic lobe pacemakers in the cricker.In:Circadian organization and Oscillatory Coupling.(Honma K & Honma S eds)," Hokkaido University Press, 159-172 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 富岡憲治: "時間を知る生物、ポピュラーサイエンスシリーズ" 裳華房, 158 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 富岡憲治: "5・11測時機構.(分担執筆)三橋淳他編:昆虫学-基礎と応用" 朝倉書店(印刷中), (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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