昆虫行動定量計測による神経回路解析

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480021
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 久田 光彦 北海道大学, 理学部, 教授 (70000768)
• 研究分担者: 長山 俊樹 北海道大学, 理学部, 助手 (80218031)
• キーワード: 球型トレッドミル / 動物行動 / 定位行動 / クロコオロギ / 誘引歌 / 運動ニュ-ロン / 介在ニュ-ロン / 細胞内記録法

研究概要

1)行動解析
a)オ-プンル-プ型トレッドミル球によるクロコオロギ定位接近行動の定量計測装置をさらに改良し、ほぼ正確に、行動の各種パラメ-タ-を自動算出、記録できるようになった。
b)コンピュ-タ-による音声解折により、雄コオロギの誘引歌を、各要素に分解し、それを合成、加工し雌コオロギに聞かせ、定位行動への影響を解折したところ、シラブルの特定のパタ-ンが、接近定位に必要なことが示唆された。
2)電気生理学的解析
a)後脚の動きを支配する筋肉を制御する運動ニュ-ロンを、コオロギ後胸神経節内で同定した。直径50〜100ミクロンという比較的大きな細胞体を腹部表層に持ち、軸索をナ-ブ3もしくは5に伸ばしている。樹状突起は比較的密な構造で、主に細胞体が位置する側と同側の背側半球にのみ、枝分かれしていた。
b)細胞体のみを選択的に染色できるトルイジン・ブル-によるラベル法と、蛍光色素ルシファ-・イエロ-による細胞内色法の併用によって後胸神経節における運動ニュ-ロン細胞体のマッピングを行った。
c)後脚運動ニュ-ロンの活動性を強力に制御できる前運動性ノンスパイキング介在ニュ-ロン及びスパイキング介在ニュ-ロンを多数同定した。これらのニュ-ロンの多くは、軸索構造を持たず、細胞体の直径も10〜20ミクロンと小さい、後胸神経節内に全構造の納まる局在性の介在ニュ-ロンであった。
d)トレッドミル球上の歩行中の動物から、これらのニュ-ロンの活動を細胞内記録できるように、実験装置の改良を検討、その予備的実験を行った結果、ノンスパイキング介在ニュ-ロンの重要性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Toga,T.: "An identified set of local nonspiking interneurones which control the activity of abdominal postural motoneurones in crayfish." J.Exp.Biol.148. 477-482 (1990)
• [文献書誌] Nakagawa,H.: "A vibrationーsensitive descending statocyst interneurone in the crayfish <Procambarus>___ー <clarkii>___ー." J.Exp.Biol.149. 361-378 (1990)
• [文献書誌] Nakagawa,H.: "Inhibitory connections underlying the directional sensitivity of the equilibrium system in the crayfish <Procambarus>___ー <clarkii>___ー." J.Exp.Biol.152. 305-312 (1990)
• [文献書誌] Toga,T.: "<In situ>___ー neuron ablation with laser beam:Instrumentation and application." J.Fac.Sci.Hokkaido Univ.Ser.VI,Zool.25. 87-94 (1990)
• [文献書誌] Takahashi,M.: "The slow muscles in the uropod of crayfish,<Procambarus>___ー <clarkii>___ー." Comp.Biochem.Physiol.95A. 601-606 (1990)
• [文献書誌] Nagayama,T.: "Input and output connections of an anteroーmedial group of spiking local interneurones in the metathoracic ganglion of the locust." J.Neurosci.10. 785-794 (1990)