多種感覚入力の統合と出力形成機構

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454024
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 山口 恒夫 岡山大学, 理学部, 教授 (60000816)
• 研究分担者: 岡田 美徳 岡山大学, 理学部, 助手 (10093676)
• キーワード: 多種感覚入力 / 相互作用 / 出力形成 / 統合 / ノンスパイキングニューロン / 節足動物 / ザリガニ

研究概要

ザリガニの前脳内に存在する3対のスパイク非発火型の巨大介在ニューロン(NGI)は体平衡反射の前運動ニューロンである。これらのNGIは、同側の複眼への光照射で過分極性の、反対側への光照射で脱分極性の緩電位応答をそれぞれ示す。これらの緩電位応答の振幅は重力感覚入力によって変化し、重力感覚入力によってNGIの膜電位が脱分極しているときには視覚刺激による過分極性の応答は大きく、脱分極性の応答は小さくなる。膜電位が過分極している場合は逆のことが生じる。片側の平衡胞を除去した個体においてはNGIは体のローリングに対して暗条件下では脱分極性あるいは過分極性の緩電位応答のみを示すが、明条件下では脱分極性および過分極性の両成分を含んだほぼ正常な緩電位応答を示す。自己受容入力で発生する緩電位応答の振幅は、正常個体より平衡胞を除去した個体で、また明条件より暗条件で大きく、重力感覚入力や視覚入力はNGIの自己受容感覚入力に対する応答を抑制する。これらの結果は、1)NGIの緩電位応答の大きさはそれぞれの感覚入力によって駆動される緩電位応答の単純な代数和ではないことや、2)各種感覚入力は相互作用を示すが、重力感覚入力は他の感覚入力のNGIに対する刺激効果を抑える作用をもつことを示唆している。
なお、「多種感覚入力の統合と出力形成機構」に関連して、ザリガニのスパイク非発火型ニューロン以外にも、コオロギ尾葉の機械受容器からの入力に応答し歩行、飛翔または遊泳運動をトリガーする巨大介在ニューロン系やコオロギ生殖器官の運動制御系等についても実験を行い、それぞれ興味深い成果を得た。

研究成果

• [文献書誌] Yasuyama,K.,Chen,B.,Yamaguchi,T.: "Immunocytochemical evidence for the involvement of RFamide-like peptide in the neural control of cricket accessory gland." Zoological Science. 10. 39-42 (1993)
• [文献書誌] Hirota,K.,Sonoda,Y.,Baba,Y.,Yamaguchi,T.: "Distinction in morphology and behavioral role between dorsal and ventral groups of cricket giant interneurons" Zoological Science. 10. 705-709 (1993)
• [文献書誌] Ohnishi,K.,Yamaguchi,T.: "Light,sound,and ultrasound-induced cercal movements in flying crickets" Zoological Science. 10. 749-756 (1993)
• [文献書誌] Okada,Y.,Furudate.,Yamaguchi,T.: "Multimodal responses of the nonspiking giant interneurons in the brain of the crayfish Procambarus clarkii" Journal of Comparative Physiology A. 174 (印刷中). (1994)