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昆虫の高次脳中枢における温度・湿度情報処理機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21870039
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 動物生理・行動
研究機関福岡大学

研究代表者

渡邉 英博  福岡大学, 理学部, 研究員 (90535139)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,756千円 (直接経費: 2,120千円、間接経費: 636千円)
2010年度: 1,313千円 (直接経費: 1,010千円、間接経費: 303千円)
2009年度: 1,443千円 (直接経費: 1,110千円、間接経費: 333千円)
キーワード温度情報処理 / 湿度情報処理 / 嗅覚情報処理 / 昆虫 / 脳 / 糸球体
研究概要

昆虫の脳内での高次中枢での温度・湿度情報処理機構を解析するために以下の研究を行なった。第一に温度・湿度情報や嗅覚情報処理における一次中枢である触角葉の神経解剖学的解析を行った。昆虫の触角葉は嗅覚や温度・湿度感覚の機能単位である約205個の糸球体から構成される。これら糸球体を全て同定、命名し、その完全な触角葉内での地図を作成した。この結果についてはすでに論文として投稿し、現在出版準備中である。第二に細胞内記録法を用い、触角葉での温度・湿度および嗅覚情報処理機構を明らかにした。触角葉の糸球体構造でこれらの感覚モダリティは二次ニューロンである投射ニューロンへと伝えられる。投射ニューロンからの網羅的な細胞内記録によって、これらの情報は糸球体の位置情報と投射ニューロンでの神経応答パターンによる時間情報に変換されることがわかった。特に投射ニューロンの時間情報は触角葉で糸球体間を接続する局所介在ニューロンによる抑制性の入力によって形成されることが投射ニューロンと局所介在ニューロンからの同時記録によって明らかになった。これらの結果については日本比較生理生化学会第31回大会で報告し、大会発表論文賞を受賞した。また、ワモンゴキブリでの研究と並列して、高度に発達した社会性昆虫であるアリでの温度・湿度情報処理についての神経解剖学的研究を行なった。結果、ゴキブリと非常に相同な温度・湿度糸球体構造があることが明らかにになった。これらの研究結果についてはずでに共著者として二本の論文で報告している。

報告書

(1件)
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Sex-specific antennal sensory system in the ant Camponotus japonicus : Glomerular organizations of antennal lobes2010

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi, A.
    • 雑誌名

      The Journal of Comparative Neurology 518

      ページ: 2186-2201

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sex-specific antennal sensory system in the ant Camponotus japonicus : structure and distribution of sensilla on the flaeellum2009

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi, A.
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research 338

      ページ: 79-97

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete mapping of glomeruli based on sensory nerve branching pattern in the primary olfactory center of the cockroach Periplaneta americana

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, H.
    • 雑誌名

      The Journal of Comparative Neurology (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ワモンゴキブリ嗅覚情報処理過程における触角葉局所介在ニューロンの役割2009

    • 著者名/発表者名
      渡邉英博
    • 学会等名
      第34回日本比較内分泌学界大会・日本比較生理生化学会第31回大会 合同大会
    • 発表場所
      大阪府千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ワモンゴキブリ嗅覚投射ニューロンの時空間的情報処理2009

    • 著者名/発表者名
      渡邉英博
    • 学会等名
      日本動物学会第80回大会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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