| 研究課題/領域番号 |
17K07488
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
山脇 兆史 九州大学, 理学研究院, 講師 (80325498)
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| 研究分担者 |
渡邉 英博 福岡大学, 理学部, 助教 (90535139)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 運動制御 / 感覚運動変換 / 胸部神経節 / 筋電位 / 捕獲行動 / 昆虫 |
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| 研究実績の概要 |
物体をつかむために腕を伸ばす動作を行うには、視覚によって得られた物体の位置情報をもとに前肢への運動指令を生成する必要があり、この過程は感覚運動変換と呼ばれる。本研究の最終目標は、カマキリが餌位置に応じて捕獲時の前肢運動を調節する仕組みを調べ、感覚運動変換の神経基盤を解明することである。令和元年度は、（１）運動中枢である胸部神経節の標準マップの完成と公表、（２）捕獲行動中の運動ニューロン活動の記録と実験装置の改良、（３）運動ニューロンに対して細胞内記録・染色を行う実験装置の改良を試みた。
（１）脳や神経節の構造には個体差があるため、異なる個体から得られた形態データを統合するには、構造を平均化した標準マップが共通参照基盤として役立つ。平成２９、３０年度にかけて作成した胸部神経節の標準マップを完成させ、論文として出版することで公表に至った。
（２）前肢運動が運動ニューロンによって制御される機構を調べるために、捕獲行動中の筋電位活動を記録して関節運動との相関を解析した。平成３０年度には前胸・基節の関節運動を主に解析したが、令和元年度には基節・腿節の関節運動を主に解析した。それらの結果を統合した結果、どちらの関節においても運動ニューロンの発火時間が関節角度を決定する重要なパラメータであることが示唆された。また、これまで使用していた高速度カメラでは関節速度の精密な解析が難しかったため、より時間分解能の高いあらたな高速度カメラを導入して装置の改良を行った。
（３）前肢運動に寄与する筋肉を神経支配する運動ニューロンを同定するために、胸部神経節のニューロンに対して細胞内記録法を適用する実験装置の改良に取り組んだ。平成３０年度に作成した装置では神経節の一部にしか電極を刺入できなかったため、令和元年度には電極の位置を操作するマニピュレータを交換するなど装置全体を抜本的に改良した。
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| 備考 |
本研究において作成したカマキリ胸部神経節の標準マップを比較神経科学プラットフォーム（CNS-PF）のサイトにて公開した。
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