| 研究課題/領域番号 |
21K06269
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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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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
山脇 兆史 九州大学, 理学研究院, 講師 (80325498)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究成果の概要 |
昆虫では外骨格や筋肉の弾性が運動に大きな影響をあたえるため、脊椎動物とは異なる独自の運動制御の仕組みを持つ可能性がある。運動は多数の筋肉の協調的活動によって成り立ち、それぞれの筋肉の収縮は運動ニューロンの興奮によって引き起こされる。本研究では、カマキリにおける前肢運動の調節機構の解明するために、電気刺激によって人為的に前肢運動を引き起こし、運動中に興奮した運動ニューロンを同定する手法を確立した。この手法を用いて、関節運動の増加に伴い、興奮する運動ニューロン数の増加を確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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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