| 研究課題/領域番号 |
01560273
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
農業気象・生物環境制御学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
塚原 保夫 東北大学, 応用情報学研究センター・文学教官教授 (60004587)
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| 研究分担者 |
尾田 義治 東北大学, 名誉教授 (30005996)
磯野 邦夫 東北大学, 応用情報学研究センター, 文部教官助手 (70124550)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| キーワード | 体内時計 / 光受容器 / 昆虫 / ショウジョウバエ / 複眼 / 光 / 位相反応 / 歩行活動 |
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| 研究概要 |
概日時計の基本的な挙動を観察するさい、神経系の活動に基礎を置く事象を指標にする場合には、出来るだけ神経活動として低位のものを用いる必要がある。我々は、ショウジョウバエの歩行活動を採択したが、各種の光走性などの光に対する直接の反応や光活動性、そして概日リズムによる活動性の変化などの、混在する行動によって時計の実態は曖昧になる。そのため、通常は連続暗黒下でフリ-ランニング時のみに観察可能な概日リズムによる活動性の変化のみを刺激の強度を換えLD下で観察する事を試みた。まず、LD下でもっとも活動性が低下している時期に15分の光照射を与える。この光強度が充分強ければ、(1)光照射中歩行活動(光活動性と思われる)が誘起され、(2)さらに歩行活動に位相のずれが起こる。光を弱くしていくと位相のずれを起こさなくなっても光照射中歩行活動は誘発される。これら二つの反応の閾値が異なることから光受容器官が異なる事が示唆される。鼓舞器官として古来単眼が挙げられているので単眼のみがあって複眼のない突然変異体(ey^<2m>)を用い実験を行なった。光活動性が維持される事が予測されたが予測に反して位相のずれが起こる光強度でも光照射中に歩行活動は起こらなかった。このことにより1)概日時計の光受容器官は複眼ではない。2)光活動性は複眼による。と言う事が第一作業仮説として結論された。さらに、複眼も単眼もない突然変異体を用いて位相のずれのみが起こる事を確認し、概日時計の光受容器官は、通常の視覚系ではないことが結論された。このときの歩行活動は単一のフラクタル指数で特徴づけられることから、LD下の歩行活動はランダムである事が推論され、目的をもった行動ではなく、神経系の非特異的な活性の変化による可能性が指摘される。合目的かどうかは、今後の研究に待たねばならないが、ショウジョウバエの運動が必ずしも情報を持った行動であるわけではない事が結論された。
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