| 研究課題/領域番号 |
11694091
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
藤 義博 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (60037265)
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| 研究分担者 |
伊藤 啓 九州大学, 基礎生物学研究所, 助手 (00311192)
高畑 雅一 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10111147)
市川 敏夫 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (50136420)
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| キーワード | ハンミョウ / 側単眼 / 昆虫 / 視覚 / 視覚中枢 / 距離測定 / ニューロン回路 / 脳 |
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| 研究概要 |
12年度はハンミョウの幼虫の視覚中枢を対象とした。
1)ハンミョウの幼虫は巣穴で餌となる動物を待ち伏せする。適当な大きさの昆虫などが近づくと、ジャンプして捕獲するが、捕獲可能な距離外であれば巣穴の奥に逃避する。幼虫は頭部に6対の単眼を持つが4対は痕跡的で、2対の大きな単眼が視覚行動に関わる。本研究ではこれら2対の単眼を対象とした。4個の単眼のうち3個を塗りつぶした行動実験、幼虫の単眼の視野をレンズ、プリズムで偏向させた実験から、幼虫は4個の単眼の協調で対象物の距離を測定している可能性が示唆された。同時に、1個の単眼でもある程度の距離測定が可能なことも示された。
2)同側で隣接する前後2個の単眼の出力は、その下にある視葉で処理され、脳に送られる。2個の単眼の視葉は、遠位側では独立するが、近位側で融合し、約120本の求心繊維で脳と連絡する。求心性繊維は前大脳の後側部で終末するが、脳の正中線を越えて反対側に延びるものはなかった。これらの神経解剖学的知見は、同側の前後2個の単眼の情報は視葉で処理され、左右の単眼の情報は前大脳で処理されることを示している。
3)視葉の視覚介在ニューロンの応答特性を調べた結果、視葉にある120個の出力ニューロンの数個は、対象物の高さに対し、特異的に応答する距離感受性を示すことを明らかにした。応答特性と入力単眼を制限した実験から、これらのニューロンは1個の単眼あるいは同側の2個の単眼から入力を受け視葉で距離感受性が形成されたと考えられる。現在は、両側性の距離感受性ニューロンを前大脳で検索している。
4)ヒトを含めた多くの動物にとって、対象物までの距離を測ることは最も重要な視覚情報である。現在まで、その神経機構が明らかにされた例はない。本研究は距離、深度検出の神経機構をニューロンレベルで最初に解明できる可能性を示している。
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