| 研究課題/領域番号 |
23K14022
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分40040:水圏生命科学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
萩尾 華子 名古屋大学, 高等研究院(農), 特任助教 (80848309)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 魚の視覚 / 魚の間脳 / 魚の大脳 / 視覚回路 / 視覚 / 神経回路 / 魚 / 脳の発達 / マハゼ / シクリッド / 脳 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
学術や水産業界での魚の視覚への関心が高いが、視覚情報処理に関する知見が少ない。申請者は、魚は進化の過程で脳内視覚路が2つから1つになった可能性が高いと示してきた。魚の網膜や中脳視蓋の視覚機能はわかりつつあるが、間脳や大脳の視覚機能は未解明で、視覚路の数に着目した研究は皆無である。脳の視覚領域の発達度合も魚種によって異なるがその理由も不明である。本研究は、進化の過程で視覚路が2つから1つになって脳の何が変わったのか?に迫る。視覚機能について種間比較を行い視覚路が2つか1つかに関連はあるかを明らかにする。得られる知見は、類似した脳形態をもつ魚種の視覚を利用した漁獲法や給餌法等への活用が期待できる。
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| 研究実績の概要 |
魚は進化の過程で網膜から大脳への視覚路が2つから1つになった可能性をこれまでの研究で発表してきた。視覚路が2つである魚と1つである魚の間脳視覚中継核と大脳視覚領域の発達レベル、機能レベルを調べて比較し、間脳視覚中継核と大脳の視覚機能の違いがあるかどうかを明らかにする。魚種による脳の発達度合や機能の類似や違いが、視覚路が2つか1つかに関連があるかどうかを明らかにすることを目的とした。
令和6年度は、視覚路が2つである魚と1つである魚の間脳視覚中継核から大脳視覚領域への神経投射について調べた結果、視覚路が1つである魚の方が間脳視覚中継核からより多くの大脳領域へ神経投射していることが明らかとなった。視覚路が1つである魚では、視野の位置情報を保持したまま間脳から大脳のある領域に送られ、視野の上方の情報処理に特化した大脳領域や、視野の上方と下方の情報を混合処理している大脳領域などが存在することも明らかとなり、哺乳類との共通点も発見した。アメリカでのSfN学会や生理学研究所での招待講演などにおいて研究成果の一部を発表し、現在執筆中で投稿予定である。間脳視覚中継核の消失前と後の行動変化や大脳ニューロンの応答の変化を調べる実験に向けて、間脳視覚中継核を消失させることができる新しい系統の作出に成功した。その系統を用いて、様々な視覚刺激をモニター画面に投影し、視覚刺激に対する行動を観察するための実験系も確立することができた。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
視覚路が2つである魚と1つである魚の間脳視覚中継核と大脳視覚領域の脳構造と神経連絡の発達度合を調べた結果、視覚路が1つである魚の方が、間脳視覚中継核からの神経投射を受ける大脳視覚領域の数が多く、大脳視覚領域が発達していることが明らかとなった。そして、様々な視覚刺激をモニター画面に投影して、それらの視覚刺激に対する魚の行動を観察するための適した実験系を確立することはかなり難しく、試行錯誤を重ねてやっと確立した。また、1つの視覚路をもち遺伝子改変が困難な魚に対しては、神経活動マーカーに対する抗体を用いた免疫組織化学を行い、応答したニューロンを特定する実験にも着手し、視覚刺激の違いによって活動する脳領域に差がありそうな結果が得られたのでさらに調べる必要がある。次年度に向けて課題も見つかり、備えることができた。以上の進行状況は、当初の計画通りである。
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| 今後の研究の推進方策 |
視覚路が2つである魚の間脳視覚中継核を消失させた魚の新しい系統を用いて、様々な視覚刺激をモニター画面に投影し、視覚刺激に対する行動が間脳視覚中継核を消失する前と消失した後で変化するかどうかを観察する。そして、視覚刺激に対する大脳のニューロン活動をイメージングするための新しい系統も作出する。視覚路が1つである魚の間脳視覚中継核を消失させる実験にも取り組みつつ、神経活動マーカーに対する抗体を用いた免疫組織化学を行い、大脳の視覚領域が応答する視覚刺激の数や種類などを引き続き調べる。魚の間脳と大脳の視覚機能の解明を目指し、日々研究に励む。
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