匂い受容野の形成に寄与する神経基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 23570087
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 西野 浩史 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80332477)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 昆虫 / 嗅覚 / 細胞内記録 / 触角 / キノコ体 / ナビゲーション / 受容野 / 糸球体 / 投射ニューロン / 性フェロモン / 本能行動 / 触角葉 / トポグラフィー

研究概要

夜行性昆虫の嗅感覚器（触角）は長く、しかも自発的に動くため、匂いの空間分布を捉えるのにすぐれた特徴を持つ。我々は細胞内記録・染色法を用いることによって、オスのゴキブリの触角の基部～先端の特定領域の性フェロモン刺激に応じる介在ニューロン９個を形態学的、生理学的に同定することに成功した。各々のニューロンの樹状突起は大糸球体に入力する感覚細胞の触角上の位置に応じて明瞭に組織化されていた。また、これらのニューロンの軸索終末は多種感覚連合中枢であるキノコ体傘部の異なる領域に投射する一方で、前大脳側葉部には収束していた。以上より、キノコ体が匂いの空間構造の把握に重要な役割を果たすことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Microscopic analysis of mechanosensory system monitoring the dynamic claw actions in the tenebrionid beetle Zophobas atratus (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, T., Toh, Y., Ohkubo K., Nishino H.
  • 雑誌名: Zoomorphology 巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 273-284
  • DOI: 10.1007/s00435-014-0225-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invertebrate Learning and memory eds. R. Menzel (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizunami, M., Matsumoto, Y., Nishino H.
  • 雑誌名: P. Benjamin Chapter 巻: 41 ページ: 547-560
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「擬死、仮死」項目 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史
  • 雑誌名: 行動生物学辞典(東京化学同人) 巻: P75(仮死),P99(擬死)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 昆虫における振動情報の機能解明と害虫防除への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高梨琢磨, 深谷緑, 小池卓二, 西野浩史
  • 雑誌名: 生物科学 巻: 65(2) ページ: 102-107
• [雑誌論文] Participation of NO signaling in formation of long-term memory in salivary conditioning of the cockroach (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, C.S., Kuramochi, T., Matsumoto, Y., Watanabe, H., Nishino, H., Mizunami, M.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 541 ページ: 4-8
  • NAID: 120005295655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Participation of NO signaling in formation of long-term memory in salivary conditioning of the cockroach. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, C.S., Kuramochi, T., Matsumoto, Y., Watanabe, H., Nishino, H., Mizunami, M.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 印刷中 ページ: 4-8
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.01.010
  • NAID: 120005295655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divergent and convergent projections to the two parallel olfactory centers from two neighboring, pheromone-receptive glomeruli in the male American cockroach (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishino, H., Iwasaki, M., Kamimura, I., Mizunami, M.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 巻: 520 ページ: 3428-3445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensillum-specific, topographic projection patterns of olfactory receptor neurons in the antennal lobe of the cockroach Periplaneta americana (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, H., Stephen, H.S., Nishino, H., Nishikawa, M., Yokohari, F.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 巻: 520 ページ: 1687-1701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Context-dependent olfactory learning monitored by activities of salivary neurons in cockroaches (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, C., Matsumoto, Y., Watanabe, H., Nishino, H., Mizunami, M.
  • 雑誌名: Neurobiology of Learning and Memory 巻: 97 ページ: 30-36
  • NAID: 120003762641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visual and olfactory input segregation in the mushroom body calyces in a basal neopteran, the American cockroach (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishino, H., Iwasaki, M., Yasuyama, K., Watanabe, H., Mizunami, M.
  • 雑誌名: Arthropod Structure & Development 巻: 41 ページ: 3-16
  • NAID: 120003811550
  • 査読あり
• [雑誌論文] Context-dependent olfactory learning monitored by activities of salivary neurons in cockroaches. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto C., Matsumoto Y., Watanabe H., Nishino H., Mizunami M.
  • 雑誌名: Neurobiology of Learning and Memory 巻: 97 号: 1 ページ: 30-36
  • DOI: 10.1016/j.nlm.2011.08.010
  • NAID: 120003762641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visual and olfactory input segregation in the mushroom body calyces in a basal neopteran, the American cockroach (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishino H, Iwasaki M, Yasuyama K, Hongo H, Watanabe H, Mizunami M.
  • 雑誌名: Arthropod Structure & Development 巻: 41 号: 1 ページ: 3-16
  • DOI: 10.1016/j.asd.2011.08.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensillum-specific, topographic projection patterns of olfactory receptor neurons in the antennal lobe of the cockroach Periplaneta americana (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Haupt SS, Nishino H, Nishikawa M, Yokohari F
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 巻: 520 号: 8 ページ: 1687-1701
  • DOI: 10.1002/cne.23007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divergent and convergent projections to the two parallel olfactory centers from two neighboring, pheromone-receptive glomeruli in the male American cockroach. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishino H., Iwasaki M., Kamimura I., Mizunami M.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 巻: 印刷中 号: 15 ページ: 3428-3445
  • DOI: 10.1002/cne.23111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuromodulatory unpaired median neurons in the New Zealand tree weta, Hemideina femorata (2011)
  • 著者名/発表者名: Pflüger, H.J. Field, L.H., Nishino, H., Currie, M.J.
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: 52 ページ: 1420-1430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuromodulatory unpaired median neurons in the New Zealand tree weta, Hemideina femorata. (2011)
  • 著者名/発表者名: Pflueger H.J., Field, L.H., Nishino H., Currie M.J
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: 52 号: 10 ページ: 1420-1430
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2011.07.010
  • 査読あり
• [学会発表] 性フェロモンの質・位置情報処理に寄与する脳内の神経基盤-ワモンゴキブリをモデルとして- (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎正純, 西野浩史
  • 学会等名: 第58回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
  • 年月日: 2014-03-26
• [学会発表] Vibration signals in insects and their application to pest control (2014)
  • 著者名/発表者名: Takanashi, T., Kojima, W., Nishino, H.
  • 学会等名: Joint International Symposium on Nature-Inspired Technology 2014 and Engineering Neo-Biomimetics V
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-02-12
• [学会発表] 性フェロモンの質・位置情報処理に寄与する脳内の神経基盤－ワモンゴキブリをモデルとして－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎 正純、西野 浩史
  • 学会等名: 第58回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス（高知市）
• [学会発表] 匂い位置検出ニューロンの応答特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史, 岩崎正純
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] ワモンゴキブリ性フェロモン副成分の情報処理に寄与する神経経路 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩崎正純, 西野浩史
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] 匂い位置検出ニューロンの応答特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野 浩史、岩崎 正純
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市）
• [学会発表] ワモンゴキブリ性フェロモン副成分の情報処理に寄与する神経経路 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩崎 正純、西野 浩史
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市）
• [学会発表] 匂いの位置情報を符号化するニューロン (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史, 岩崎正純, 頼経篤史, 上村逸郎
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 甲虫類ゴミムシダマシの肢先端のセンサーシステム (2012)
  • 著者名/発表者名: 市川敏夫, 大久保和彦, 藤義博, 西野浩史
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 自己受容から振動受容へ-昆虫の擬死行動のメカニズム- (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史
  • 学会等名: 第56回日本応用動物昆虫学会大会小集会:昆虫音響学への招待ー振動感覚と行動
  • 発表場所: 奈良市・近畿大学農学部
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 匂いの位置情報を符号化するニューロン (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野 浩史、岩崎正純、頼経篤史、上村逸郎
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] 甲虫類ゴミムシダマシの肢先端のセンサーシステム (2012)
  • 著者名/発表者名: 市川敏夫、大久保和彦、藤義博、西野 浩史
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府）
• [学会発表] Neurons coding for odor location (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishino H., Iwasaki M.
  • 学会等名: The 13th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo（札幌市）
• [学会発表] 自己受容から振動受容へー昆虫の擬死行動のメカニズムー (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史
  • 学会等名: 第56回日本応用動物昆虫学会大会(招待講演)
  • 発表場所: 奈良市、近畿大学農学部
• [学会発表] ゴキブリ性フェロモン情報処理における高次中枢の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史, 岩崎正純, 上村逸郎
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] ワモンゴキブリのキノコ体における視覚と嗅覚情報の入力部位の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎正純, 水波誠, 西野浩史
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 化学生態学への神経行動学的アプローチ:ゴキブリの性フェロモンコミュニケーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史
  • 学会等名: 第6回化学生態学研究会
  • 発表場所: 湯の川プリンスホテル渚亭(函館)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] Detection of female sex pheromone by male and female cockroaches : a comparative study (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishino, H., Iwasaki, M., Mizunami, M.
  • 学会等名: ICCPB2011
  • 発表場所: Nagoya Congress Center
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] ゴキブリ口器付属肢の感覚神経が形成する後大脳糸球体の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 泰山浩司, 松村龍成, 有井達夫, 村田和義, 夏秋友香, 西川道子, 横張文男, 西野浩史
  • 学会等名: 日本動物学会中国四国支部大会2011
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/
  • 発表場所: 香川大学幸町北キャンパス
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] ゴキブリ口器付属肢の感覚神経が形成する後大脳糸球体の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 泰山浩司、松村龍成、有井達夫、村田和義、夏秋友香、西川道子、横張文男、西野浩史
  • 学会等名: 日本動物学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 高松市、香川大学
• [学会発表] Detection of female sex pheromone by male and female cockroaches: a comparative study (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishino H., Iwasaki M., Mizunami M
  • 学会等名: ICCPB2011
  • 発表場所: 名古屋市、名古屋国際会議場
• [学会発表] ワモンゴキブリのキノコ体における視覚と嗅覚情報の入力部位の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎正純、水波誠、西野浩史
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 旭川市、大雪クリスタルホール
• [学会発表] ゴキブリの口器付属肢感覚神経が投射する後大脳糸球体の微細構造の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 泰山浩司、松村龍成、夏秋友香、西川道子、横張文男、西野浩史
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 旭川市、大雪クリスタルホール
• [学会発表] ゴキブリ性フェロモン情報処理における高次中枢の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史、岩崎正純、上村逸郎
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 旭川市、大雪クリスタルホール
• [学会発表] 化学生態学への神経行動学的アプローチ：ゴキブリの性フェロモンコミュニケーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史
  • 学会等名: 第6回化学生態学研究会(招待講演)
  • 発表場所: 函館市、湯の川プリンス渚亭
• [図書] Chapter 41 Olfactory and visual learning in cockroaches and crickets. in Invertebrate Learning and memory (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizunami, M., Matsumoto, Y., Watanabe H., Nishino H. 他78名
  • 総ページ数: 600
  • 出版者: Academic Press
• [図書] 「擬死」、「仮死」の項目 行動生物学辞典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野浩史
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] Invertebrate learning and memory (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizunami, M., Matsumoto, Y., Watanabe, H., Nishino, H.
  • 出版者: Academic Press
• [備考] 複雑系数理研究分野 西野研究室
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/
• [備考] 複雑系数理学研究分野 西野研究室
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/
• [備考]
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/nishino/