節足動物の運動制御系にみられる冗長性に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454026
• 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) ; 新井田 昭美 岡山大学, 理学部, 講師 (80033413) ; 酒井 正樹 岡山大学, 理学部, 教授 (30027502)
• キーワード: 節足動物 / 運動制御系 / 冗長性

研究概要

二つの実験系を用いて、運動制御系にみられる冗長性を中心に解析を行い以下の成果を得た。
1)ザリガニ・ノンスパイキング巨大ニューロン系:ノンスパイキング巨大介在ニューロン(NGI)はこれまでに5対発見されているが、そのうち少なくとも3対のNGIは複眼からの光感覚入力、平衡胞からの重力感覚入力、歩脚の自己受容器からの機械感覚入力が収斂していることを確認した。また、冗長的に収斂する3種の感覚入力間には、序列が存在し、動力感覚入力が存在する条件では他の感覚入力のNGIに対する刺激効果は抑えられることも見いだされた。さらに、NGIによって駆動される眼柄の補償運動のゲインは、歩行などの運動中枢によって支配されていることを示唆する結果が得られた。
2)コオロギの巨大介在ニューロン系:8対の巨大介在ニューロン(GI)のうち、背側にGIは脱分極電流の注入によって、脚が接地している場合には歩行運動が、脚が空中に浮いている場合には飛翔運動が、脚や体が水に接している場合には遊泳運動がそれぞれ解発されることを見いだした。また、複数のGIに同時通電すると、それぞれの刺激効果が加算することを見いだした。

研究成果

• [文献書誌] Okada,Y.,H.Furudate,T.Yamaguchi: "Multimodal responses of the brain of the crayfish,Procambraus clarkii." J.Comp.Physiol.A. 174. 411-419 (1994)
• [文献書誌] Baba,Y.,K.Hirota,T.Shimozawa,T.Yamaguchi: "Differing afferent connections of spiking and nospiking local interneurons in the terminal abdominal ganglion of the cricket" J.Comp.Physiol.A. 176. 17-30 (1995)
• [文献書誌] Ogawa,H.,Z.Kawakami,T.Yamaguchi: "Motor pattern of the stinging response in the honeybee,Apis mellifera." J.Exp.Biol.198. 39-47 (1995)
• [文献書誌] 冨永 佳也・山口 恒夫・他: "昆虫の脳を探る" 共立出版(印刷中), (1995)