視細胞間結合による波長情報処理と色覚

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18207004
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 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)
• 連携研究者: 木下 充代 総合研究大学院大学, 葉山高等研究センター, 助教 ; 岡村 純也 総合研究大学院大学, 葉山高等研究センター, 上級研究員 ; G STAVENGA Doekele オランダ・フロニンゲン大学, 生物物理学部, 教授 ; UWE Homberg ドイツ・マールブルグ大学, 生物学部, 教授 ; MASASHI Kawasaki アメリカ・バージニア大学, 生物学部, 教授
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 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

色覚の基盤にある神経機構について、アゲハの色覚系を対象にして解析的実験研究を行った。アゲハ複眼には異なる分光感度をもつ6種の視細胞(紫外・紫・青・緑・赤・広帯域)があり、求蜜行動を指標にした行動学的実験の結果、アゲハはこのうちの紫と広帯域を除く4種を使って色を識別していることを突き止めた。また、視覚二次ニューロンである大単極細胞の膜電位をホールセルパッチ法で記録する方法を確立した。さらに、視葉板への色素注入に基づいて脳葉への視覚情報出力経路を少なくとも18本、同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Simultaneous color contrast in foraging swallowtail butterfly (2008)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Takahashi Y, Arikawa K
  • 雑誌名: Papilio xuthus. Journal of Experimental Biology 211 ページ: 3504-3511
  • 査読あり
• [雑誌論文] One rhodopsin per photoreceptor- Iro-C genes break the rule (2008)
  • 著者名/発表者名: Stavenga DG, Arikawa K
  • 雑誌名: PLoS Biology 6 ページ: 675-677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tetrachromacy in a butterfly that has eight spectral classes of visual photoreceptors (2008)
  • 著者名/発表者名: Koshitaka H, Kinoshita M, Vorobyev M, Arikawa K
  • 雑誌名: Proceedings of Royal Society of London B 275 ページ: 947-954
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral properties of identified polarized-light sensitive interneurons in the brain of the desert locust (2007)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Pfeiffer K, Homberg
  • 雑誌名: Schistocerca gregaria, Journal of Experimental Biology 210 ページ: 1350-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absence of butterfly eye shine and tapetum in Anthocharidini (Pieridae) (2007)
  • 著者名/発表者名: Takemura S, Stavenga DG, Arikawa K
  • 雑誌名: Journal of Experimental Biology 210 ページ: 3075-3081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of color and vision of butterflies (2006)
  • 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 xuthus (2006)
  • 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 xuthus (2006)
  • 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 butterflies (2006)
  • 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] Ommatidial type-specific inter-photoreceptor connections in the lamina of the swallowtail butterfly (2006)
  • 著者名/発表者名: Takemura S, Arikawa K
  • 雑誌名: Papilio xuthus Journal of Comparative Neurology 494 ページ: 663-672
  • 査読あり
• [学会発表] ナミアゲハ成虫視葉板における視覚二次ニューロンの分光感度 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡村純也, 川崎雅司, 木下充代, 蟻川謙太郎
  • 学会等名: 日本動物学会第79回大会
  • 発表場所: 福岡大学福岡
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] Do Paplio butterflies see polarized light as color or brightness? International Conference on Invertebrate Vision (2008)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Yamazato K, Arikawa K
  • 学会等名: Baeckaskog Castle
  • 発表場所: Sweden
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] ナミアゲハ視覚中枢における長視細胞の形態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 柴崎弘道、岡村純也、木下充代、蟻川謙太郎
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前大学弘前
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] Identification of the neuronal pathway of visual information in the brain of the Papilio butterfly (2007)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Arikawa K
  • 学会等名: The 8th International Congress of Neuroethology
  • 発表場所: UBC, Vancouver Canada
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] Temporal expression pattern of opsin mRNAs in developing eye of the butterfly Papilio xuthus (2007)
  • 著者名/発表者名: Arikawa K, Iwanaga T, Wakakuwa M, Kinoshita M
  • 学会等名: The 8th International Congress of Neuroethology
  • 発表場所: UBC, Vancouver Canada
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] ナミアゲハ複眼における個眼間角度と視細胞受容角および空間分解能 (2006)
  • 著者名/発表者名: 柴崎弘道, 木下充代, 蟻川謙太郎
  • 学会等名: 日本動物学会第77回大会
  • 発表場所: 鳥取大学松江
  • 年月日: 20060900
• [学会発表] 蛹期のナミアゲハ個眼における視物質発現と感桿形態形成 (2006)
  • 著者名/発表者名: 岩永知幸, 若桑基博, 木下充代, 蟻川謙太郎
  • 学会等名: 日本動物学会第77回大会
  • 発表場所: 鳥取大学松江
  • 年月日: 20060900
• [学会発表] ミツバチ複眼の部域による色受容細胞分布の特異性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 若桑基博, 蟻川謙太郎
  • 学会等名: 日本動物学会第77回大会
  • 発表場所: 鳥取大学松江
  • 年月日: 20060900
• [図書] 複眼という眼. 見える光, 見えない光 : 動物と光のかかわり(寺北明久・蟻川謙太郎編) (2009)
  • 著者名/発表者名: 蟻川謙太郎
  • 総ページ数: 57-77
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 昆虫の見る世界. 見える光, 見えない光 : 動物と光のかかわり(寺北明久・蟻川謙太郎編) (2009)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 総ページ数: 78-95
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 視覚と光受容. 昆虫ミメティクスハンドブック(下澤楯夫・針山孝彦編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 蟻川謙太郎
  • 総ページ数: 273-283
  • 出版者: NTS出版
• [図書] 昆虫一次視覚中枢における波長情報処理機構-アゲハ色覚の神経行動学的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 蟻川謙太郎
  • 総ページ数: 199-223
  • 出版者: ブレインサイエンス・レビュー
• [図書] 昆虫に世界はどう見える? 昆虫の脳(山口恒夫編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 蟻川謙太郎
  • 総ページ数: 219-251
  • 出版者: 技術評論社
• [図書] アゲハの色覚4原色 (2008)
  • 出版者: 日本経済新聞
• [図書] アゲハチョウ 色覚は4原色 (2008)
  • 出版者: 読売新聞
• [図書] アゲハチョウが見ている色の世界(Butterflies, 45) (2007)
  • 著者名/発表者名: 木下充代・蟻川謙太郎
  • 総ページ数: 23-30
  • 出版者: 日本蝶類学会
• [図書] 視細胞の分光感度. 生物物理学ハンドブック(石渡他編) (2007)
  • 著者名/発表者名: 蟻川謙太郎
  • 総ページ数: 433-435
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] チョウの目に迫る. 生き物とともに (2007)
  • 出版者: 朝日新聞
• [図書] アゲハチョウの見る世界. かがくCafe (2007)
  • 出版者: 日本経済新聞
• [図書] 偏光を見分ける-定位行動における偏光と色の融合感覚. いろいろな動物の感覚(江口英輔・蟻川謙太郎編)
  • 著者名/発表者名: 木下充代
  • 出版者: 学会出版センター(印刷中)