社会性昆虫クロオオアリを用いた巣仲間認識機構の神経科学的解析

• 研究課題/領域番号: 24870029
• 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, 助教 (90535139)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 社会性昆虫 / クロオオアリ / 巣仲間識別 / 錐状感覚子 / 触角葉 / 糸球体 / キノコ体 / 嗅覚 / 巣仲間認識 / 体表炭化水素

研究概要

クロオオアリの社会形成において重要な役割を果たす、巣仲間識別の神経機構を解析した。第一に、揮発させた体表物質を手掛かりにアリが巣仲間を識別することを行動学的に発見した。この研究結果をふまえて巣仲間識別に関わる触角感覚子よりインパルス応答を記録し、内在する感覚細胞の嗅覚刺激に対する応答特性を調べた。また、巣仲間認識機構の神経基盤となる脳内領域を一次嗅覚中枢および高次嗅覚中枢で同定し、これらの領域の有無を他種の膜翅目昆虫と比較解析することにより膜翅目昆虫の社会性の進化過程について考察した。

研究成果

• [雑誌論文] Serotonin-immunoreactive sensory neurons in the antenna of the cockroach Periplaneta americana (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Shimohigashi M, Yokohari F
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 522 号: 2 ページ: 414-34
  • DOI: 10.1002/cne.23419
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Features of the sexual dimorphism during the antennal development in praying mantis (Tenodera aridifolia), a base to understand the neural development processing? (2014)
  • 著者名/発表者名: Carle T, Yamawaki Y, Watanabe H, Yokohari F
  • 雑誌名: PLoS one 巻: (in press)
• [雑誌論文] The antennal sensilla of the praying mantis Tenodera aridifolia : a new flagellar partition based on the antennal macro-, micro- and ultrastructures (2014)
  • 著者名/発表者名: Carle T, Toh Y, Yamawaki Y, Watanabe H, Yokohari F
  • 雑誌名: Arthropod Struct Dev 巻: 43 号: 2 ページ: 103-16
  • DOI: 10.1016/j.asd.2013.10.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Features of the sexual dimorphism during the antennal development in praying mantis (Tenodera aridifolia), a base to understand the neural development processing? (2014)
  • 著者名/発表者名: Carle T, Yamawaki Y, Watanabe H, Yokohari F.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: in press
  • 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] ワモンゴキブリの末梢から高次中枢までの嗅覚情報処理機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉英博
  • 雑誌名: 比較生理生化学 巻: 30巻 ページ: 89-105
  • NAID: 10031202765
  • URL: http://jscpb.org/ja/archive/copbey/30/3/
• [雑誌論文] Spatio-temporal activity patterns of odor-induced synchronized potentials revealed by voltage-sensitive dye imaging and intracellular recording in the antennal lobe of the cockroach. (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Watanabe, H. Ai, F. Yokohari
  • 雑誌名: Front. Sys. Neurosci. 巻: 6 ページ: 55-55
  • DOI: 10.3389/fnsys.2012.00055
  • 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] Higher brain centers for social tasks in worker ants, Camponotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa M, Watanabe H, Yokohari F
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 巻: 520 号: 7 ページ: 1584-1598
  • DOI: 10.1002/cne.23001
  • 査読あり
• [学会発表] 社会性昆虫クロオオアリの巣仲間認識に関わる触角感覚子の嗅応答の特徴 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平田圭・Thomas Carle・渡邉英博・横張文男
  • 学会等名: 日本動物学会九州支部 (第67回) 九州沖縄植物学会 (第64回) 日本生態学会九州地区会 (第59回) 沖縄生物学会（第51回） 合同沖縄大会
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] 膜翅目類昆虫の脳構造の進化過程の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原口貴寛・渡邉英博・横張文男
  • 学会等名: 日本動物学会九州支部 (第67回) 九州沖縄植物学会 (第64回) 日本生態学会九州地区会 (第59回) 沖縄生物学会（第51回） 合同沖縄大会
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] ワモンゴキブリ二次嗅覚ニューロンからの同時細胞内記録 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉英博、横張文男
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] Serotonin-immunoreactive sensory neurons in the antenna of the cockroach (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Shimohigashi M, Yokohari F
  • 学会等名: 第35回日本比較生理生化学会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2013-07-13
• [学会発表] Serotonin-immunoreactive sensory neurons in the antenna of the cockroach. (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Shimohigashi M, Yokohari F.
  • 学会等名: 第35回日本比較生理生化学会
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] ゴキブリ触角葉での神経集団の同期発火による匂い符号化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉英博、藍浩之、横張文男
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] クロオオアリの揮発性物質の同定と触角感覚子の応答特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤志、塩路幸生、渡邉英博、横張文男
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] ゴキブリ触角葉での神経集団の同期発火による匂い符号化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉英博
  • 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）
• [図書] Olfactory and visual learning in cockroaches and crickets. Invertebrate learning and memory (ed. Menzel R, Benjamine PR.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizunami M, Matsumoto Y, Watanabe H, Nishino H
  • 出版者: Elsevier
• [図書] Olfactory and visual learning in cockroaches and crickets. Invertebrate learning and memory (ed. Menzel R, Benjamine PR.). (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizunami M, Matsumoto Y, Watanabe H, Nishino H.
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: ELSEVIER
• [図書] ワモンゴキブリ、研究者が教える動物飼育『第2巻昆虫とクモの仲間』(針山孝彦・小柳光正・嬉正勝・妹尾圭司・小泉修・日本比較生理生化学会編集) (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺英博
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 研究者が教える動物飼育第２巻昆虫とクモの仲間 (2012)
  • 著者名/発表者名: 針山孝彦
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: 共立出版
• [備考] 渡 邉英博、ワモンゴキブリの嗅覚系、無脊 椎動物脳データベース
  • URL: http://invbrain.neuroinf.jp/modules/htmldocs/IVBPF/Cockroach/Cockroach_antenna.html
• [備考] 無脊椎動物脳プラットフォーム ワモンゴキブリの嗅覚系
  • URL: http://invbrain.neuroinf.jp/modules/htmldocs/IVBPF/Cockroach/Cockroach_antenna.html