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動物のすぐれた匂い識別・学習能力、多種感覚統合様式の解明は神経科学の未解明の問題のひとつである。本研究では昆虫の最高次中枢に位置づけられるキノコ体の入出力様式を多面的に明らかにすることで、これらの問題解明に挑んでいる。
今年度は当初の計画通り、ゴキブリのキノコ体からの出力ニューロンの細胞内記録を行った。記録に成功した出力ニューロンの中には異なる感覚モダリティーの刺激に対して異なる潜時、発火パターンによって応じるものが発見され、キノコ体中の異なる内在性ニューロンのセットが異なる感覚モダリティーの処理にあずかることが強く示唆された。 GABA様免疫陽性巨大ニューロンとキノコ体出力ニューロンの同時細胞内記録は難易度が高いこともあって、成功例はまだ2例程度であるが、1例については直接のシナプスが存在するらしいことをつきとめた。
キノコ体の多種感覚統合様式の深いレベルの理解にはキノコ体の前感覚中枢において各感覚モダリティーのパラメータがどのように表現されているのかを明らかにすることが不可欠である。私は触角内の単一感覚子の染色により、嗅覚、味覚、機械感覚の位置情報が一次感覚中枢内にどのように反映されているのかを世界で初めて明らかにした。すでに味覚、機械感覚中枢における位置情報表現については国際誌で発表し、高い評価を受けている。さらにこれらの知見をもとにキノコ体への入力ニューロンの形態学的解析を進めた結果、匂いの位置(方向)情報を特異的にコードするニューロンの存在が強く示唆された。現在その生理学的検証を進めている。
以上、次年度に繋がる重要な基礎データを取得しているが、共焦点レーザ顕微鏡の納入の遅れに伴い、ニューロンの形態解析がやや不十分である点を考慮すると、計画達成率は概ね70%であったといえる。
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