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2006 年度 実績報告書

視細胞間結合による波長情報処理と色覚

研究課題

研究課題/領域番号 18207004
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

蟻川 謙太郎  総合研究大学院大学, 葉山高等研究センター, 教授 (20167232)

研究分担者 木下 充代  総合研究大学院大学, 葉山高等研究センター, 助手 (80381664)
キーワード神経行動学 / 昆虫 / 視覚系 / 分光感度 / 行動 / 複眼 / 色覚 / 視細胞
研究概要

この研究では、色知覚の基礎にある神経機構を細胞レベルで理解する研究の一環として、チョウ類視覚系を対象に、(1)視細胞間結合の機能解析、(2)LMC分光感度の解析、(3)色覚系入力視細胞の行動学的同定について、焦点を絞った実験的研究を行っている。平成18年度は、視細胞軸索末端における分光感度の解析、視葉板神経回路の免疫組織化学的解析、波長弁別能の解析および混色実験の準備の3項目を掲げ、それぞれについて以下のような成果を得た。
●視細胞軸索末端における分光感度の解析
視細胞の分光感度を、視細胞間結合が多く見られる視葉板(第一次視覚中枢)で記録し、それを網膜部分で記録される分光感度と比較検討した。18年度中には視細胞同士のカップリングを明確に示すような生理学的データは得られていない。一方、視髄(第二次視覚中枢)にまで軸索を伸ばす長受容細胞の末端形態に、分光感度による多様性が見られるらしいことがわかった。
●視葉板神経回路の免疫組織化学的解析
アゲハの中枢神経系におけるセロトニンの分布を、包埋後標識免疫組織化学法で、光学顕微鏡レベルで調べた。特に視葉板に注目してセロトニン細胞の分布を観察した結果、視葉板の前方と後方とで染色の密度が明らかに異なることが確認された。
●波長弁別能・混色
特定波長の単色光に対して吻伸展するように条件付けしたアゲハを用い、波長弁別能を調べた。その結果、420、480、560nmに波長弁別能の特に高い領域が見つかった。アゲハ網膜に存在する6種の視細胞(紫外線、紫、青、緑、赤、広帯域)のうち、どの細胞が関わっているかを推測するために、シミュレーションを行ったところ、紫と広帯域を除外したときに行動実験の結果とよく一致することがわかった。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 4件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Spectral organization of ommatidia in flower-visiting insects.2007

    • 著者名/発表者名
      Wakakuwa M, Stavenga DG, Arikawa K
    • 雑誌名

      Photochemistry and Photobiology 83

      ページ: 27-34

  • [雑誌論文] Spectral properties of identified polarized-light sensitive interneurons in the brain of the desert locust Schistocerca gregaria2007

    • 著者名/発表者名
      Michiyo Kinoshita, Keram Pfeiffer, Uwe Homberg
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology 210

      ページ: 1350-1361

  • [雑誌論文] Evolution of color and vision of butterflies2006

    • 著者名/発表者名
      Stavenga DG, Arikawa K
    • 雑誌名

      Arthropod Structure and Development 35

      ページ: 307-318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Color discrimination at the spatial resolution limit in a swallowtail butterfly, Papilio xuthus2006

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Arikawa K, Kinoshita M
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology 209

      ページ: 2873-2879

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue and double-peaked green receptors depend on ommatidial type in the eye of the Japanese yellow swallowtail Papilio xuthus2006

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Kurihara D, Tsutaya A, Arikawa K
    • 雑誌名

      Zoological Science 23

      ページ: 199-204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light on the moth-eye corneal nipple array of butterflies2006

    • 著者名/発表者名
      Stavenga DG, Foletti S, Palasantzas G, Arikawa K
    • 雑誌名

      Proceedings of Royal Society of London B 273

      ページ: 661-667

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Associative visual learning, color discrimination, and chromatic adaptation in the harnessed honeybee Apis mellifera L2006

    • 著者名/発表者名
      Hori S, Takeuchi H, Arikawa K, Kinoshita M, Ichikawa N, Sasaki M, Kubo T
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A 192

      ページ: 691-700

  • [雑誌論文] Comparative study on the relationship between photoperiodic host-seeking behavioral pattern and the eye parameter of mosquitoes2006

    • 著者名/発表者名
      Kawada H, Tatsuta H, Arikawa K, Takagi M
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology 52

      ページ: 67-75

  • [雑誌論文] Ommatidial type-specific inter-photoreceptor connections in the lamina of the swallowtail butterfly, xuthus2006

    • 著者名/発表者名
      Takemura S, Arikawa K
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology 494

      ページ: 663-672

  • [雑誌論文] Sexual dimorphism in the compound eye of Rhagophthalmus ohbai (Coleoptera : Rhagophthalmidae) : II. Physiology and function of the eye of the male

    • 著者名/発表者名
      Lau TFS, Ohba N, Arikawa K, Meyer-Rochow VB
    • 雑誌名

      Journal of Asia-Pacific Entomology (in press)

  • [図書] 昆虫に世界はどう見える?

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 出版者
      技術評論社
  • [図書] 昆虫の見る世界 21世紀の動物科学 第8巻 行動とコミュニケーション

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 出版者
      培風館
  • [図書] 視細胞の分光感度.生物物理学ハンドブック

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] アゲハチョウが見ている色の世界

    • 著者名/発表者名
      木下充代, 蟻川謙太郎
    • 出版者
      日本蝶類学会
  • [図書] 動物の見る世界を探る

    • 著者名/発表者名
      蟻川謙太郎
    • 出版者
      慶応義塾大学出版会

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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