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カマキリの捕獲行動における感覚運動変換の神経基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07488
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 動物生理・行動
研究機関九州大学

研究代表者

山脇 兆史  九州大学, 理学研究院, 講師 (80325498)

研究分担者 渡邉 英博  福岡大学, 理学部, 助教 (90535139)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード運動制御 / 感覚運動変換 / 胸部神経節 / 昆虫 / 筋電位 / 捕獲行動 / 神経解剖学 / リーチング / 視覚行動 / 標準脳
研究成果の概要

物体をつかむには、物体の位置に関する視覚情報をもとに前肢への運動指令を生成する必要がある。この過程は感覚運動変換と呼ばれ、その神経回路には未解明の部分が多い。感覚運動変換の神経基盤を探るために、本研究ではカマキリを対象に運動中枢である胸部神経節の標準地図を作成した。標準地図とは、神経系の構造を平均化して各領域に名称をつけた地図であり、異なる個体から得られた形態データを統合するための基準となる。今回あらたに作成した胸部神経節の標準地図を利用して、染色したニューロンなどの形態データの統合を試験的に行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で作成した胸部神経節の標準地図は、感覚運動変換の神経回路を同定するうえで役立つと期待される。昆虫の脳は古くから研究されており、標準地図とともに各部位の機能の同定が進んでいる。一方、胸部神経節は脚の運動を制御する重要な中枢であるにも関わらず、構造や機能の同定はあまり進んでいなかった。今後は感覚運動変換に関わるニューロンを同定していく予定だが、それらを胸部神経節の標準地図に登録することで、形態の比較やニューロン間の接続の推定が可能になる。カマキリにおける感覚運動変換の神経基盤を理解することで、昆虫だけでなく動物一般における運動制御の神経機構の理解が進むと期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Three‐dimensional atlas of thoracic ganglia in the praying mantis, Tenodera aridifolia2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiki Kentaro、Nagase Mihoko、Takaki Keigo、Watanabe Hidehiro、Yamawaki Yoshifumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 528 号: 9 ページ: 1599-1615

    • DOI

      10.1002/cne.24841

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unravelling the functional organization of lobula complex in the mantis brain by identification of visual interneurons2018

    • 著者名/発表者名
      Yamawaki Yoshifumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 527 号: 7 ページ: 1161-1178

    • DOI

      10.1002/cne.24603

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Control of foreleg elevation during predatory strike in the mantis: effects of muscle activity on joint movements2019

    • 著者名/発表者名
      Sho Ogawa, Takatoshi Ueno, Yoshifumi Yamawaki
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会 第41回東京大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Temporal control of foreleg movements in predatory strike of the mantis2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Yamawaki
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第40回大会、シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of foreleg elevation during predatory strike in the mantis2018

    • 著者名/発表者名
      Sho Ogawa, Takatoshi Ueno and Yoshifumi Yamawaki
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The response properties of visual interneurons in the mantis unravel the functional organization of the lobula complex.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Yamawaki
    • 学会等名
      The International Congress of Neuroethology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Standardization of neural structures of thoracic ganglia in the praying mantis2017

    • 著者名/発表者名
      Fujiki K, Nagase M and Yamawaki Y
    • 学会等名
      The 5th International Entomophagous Insects Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional morphology and standardization of the brain of the praying mantis, Tenodera aridifolia2017

    • 著者名/発表者名
      Nagase M, Fujiki K and Yamawaki Y
    • 学会等名
      The 5th International Entomophagous Insects Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Standardization of neural structures of thoracic ganglia in the praying mantis2017

    • 著者名/発表者名
      Fujiki K, Nagase M and Yamawaki Y
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Three-dimensional morphology and standardization of the brain of the praying mantis, Tenodera aridifolia2017

    • 著者名/発表者名
      Nagase M, Fujiki K and Yamawaki Y
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] カマキリ胸部神経節の標準マップの公開サイト

    • URL

      https://cns.neuroinf.jp/modules/xoonips/detail.php?item_id=11946

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 九州大学理学研究院生物科学部門 動物生理学研究室

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~animphys/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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