| 研究課題/領域番号 |
17K07479
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
動物生理・行動
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
西野 浩史 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80332477)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 昆虫 / 嗅覚 / 並行経路 / 投射ニューロン / 触角葉 / キノコ体 / ケニオン細胞 / 記憶中枢 / 細胞内記録 / 局所電場電位 / 触角 / 気流刺激 / 並行処理 / 糸球体 / プルーム / 嗅覚情報処理 / ワモンゴキブリ / 後胚発生 / 不完全変態昆虫 |
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| 研究成果の概要 |
嗅覚の優れた多くの動物は脳内に並行経路を持つ。並行経路の具体的な機能についての示唆を得るため、一次嗅覚中枢から二次嗅覚中枢（キノコ体）に至る2本の明瞭な並行経路を持つゴキブリを用いた形態・生理学的研究を行った。まず、局所色素注入実験により、この並行経路がどこまで維持されているか調べたところ、キノコ体の出力部位まで維持されていること、を明らかにした。次に一次嗅覚中枢中の単一嗅覚糸球体に樹状突起を持ち、この情報をキノコ体に運ぶ介在ニューロンの性質について調べたところ、匂いの種類のみならず、匂いを運ぶ属性（気流）による自発発火の修飾様式が経路依存的に異なることを発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本発見は2本の嗅覚並行経路を形成する単一糸球体投射ニューロンが嗅質の違いのみならず、匂いを運ぶ媒体（＝気流）によっても修飾されることを示した。また、嗅覚並行経路がキノコ体までは維持されるが、これ以降の階層では並行処理された情報の統合がおこることを明確に示した。以上の成果は進化的に古い昆虫においても周囲の環境の違いに応じたダイナミックな匂い情報処理がなされること、キノコ体（記憶中枢）においても匂いの並列処理が維持されることを示した研究であり、動物の匂い情報処理の動的性質について多大な示唆を与えるものである。
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