脳の左右性の細胞機構と分散並列処理

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11168227
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 蟻川 謙太郎 横浜市立大学, 大学院・総合理学研究科, 教授 (20167232)
• キーワード: 複眼 / 色覚 / 視葉板 / 視細胞 / 空間分解能 / Y迷路 / 視葉出力 / 下降性ニューロン

研究概要

色受容細胞軸索終末の視葉板における形態
アゲハ複眼には色受容細胞の組合せの異なる3タイプの個眼が混在する。この項目は、個眼多様性と視葉板構造との関連を解明する一環として行った。結果、個眼内で同位置に存在する視細胞でも分光感度によって終末の形態が大きく異なるものがあることが分かった。これは、視葉板カートリッジ内の神経連絡パターンが個眼タイプ毎に異なる可能性を示唆する。
アゲハ視覚系の空間分解能系の確立
アゲハの視覚機能を詳細に解明することを目的に、Y迷路の実験系を考案した。プロトタイプを組み立てて、色知覚の最小視角度を求める予備実験を行った。結果、最小視角度は約1度であることが分かった。この角度は個眼1つの受容角に相当する。このことは、1つの個眼に2〜4種類の色受容細胞が存在することと深く関係していると考えられる。すなわち、1個眼でとらえられる視野内で、すでに波長分解が可能だということである。
神経叢マップの作成
色覚神経機構を解明する基礎情報を得るために、脳における神経叢マップの作成を行った。合わせて視葉から脳への出力、脳から胸部神経節への下降性ニューロンを脳内に探索した。

研究成果

• [文献書誌] Arikawa K, Takagi N: "Genital photoreceptors have crucial role in oviposition in Japanese yellow swallowtail butterfly,Papilio xuthus"Zoological Science. 18. 175-179 (2001)
• [文献書誌] Arikawa K: "Hindsight of butterflies"Bioscience. 51. 219-225 (2001)
• [文献書誌] Kelber, A, Thunell C, Arikawa K: "Polarisation-dependent colour vision in Papilio butterflies"Journal of Experimental Biology. 204. 2469-2480 (2001)
• [文献書誌] Stavenga DG, Kinoshita M, Yang E-C, Arikawa K: "Retinal regionalization and heterogeneity of butterfly eyes"Naturwissenschaften. 88. 477-481 (2001)
• [文献書誌] Qiu X, Vanhoutte K, Stavenga DG, Arikawa K: "Ommatidial heterogeneity in the compound eye of the male small white butterfly,Pieris rapae crucivora"Cell and Tissue Research. (in press). (2002)
• [文献書誌] Arikawa K: "Biophysics on Vision:The Approach of Biophysics and Neurosciences"What do butterflies "see" with their genitalia?. (2001)