• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

甲殻類における目標指向行動の自発的開始機構:脳内多点記録法による神経生理学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 23370031
研究機関北海道大学

研究代表者

高畑 雅一  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10111147)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード目標指向行動 / 甲殻類 / アメリカンロブスター / アメリカザリガニ / 鋏脚グリップ行動 / オペラント条件づけ / 中枢神経活動 / 細胞外記録
研究実績の概要

エサを得るなどの明確な目標をもって行われる行動、すなわち目標指向行動は、同じ動作を繰り返す自動性の運動や、一動作で完結する反射行動に較べ、より高度な運動制御が必要となり、また目標への注意・動機づけといった高次中枢機能も関わるゆえ、その神経生理学的機構の解明は一般に非常に困難である。

本研究は、甲殻類の鋏脚によるグリップ行動を対象としてその脳・中枢機構を同定ニューロンレベルで解明することを目的とした。今年度は、グリップ行動のオペラント条件づけを利用して、目標提示に対して実験動物が自発的に惹起するグリップ行動に関わる中枢神経活動を記録解析した。当初はこれまでと同様にHomarus americanusでの記録を試みたが、安定した記録が困難であるため、神経活動記録の容易なProcambarus clarkiiを実験動物として採用した。予備研究でこの種でのグリップ行動条件づけは困難であったが、提示・強化方法や適切な個体選別によって条件づけが可能となった。今年度はProcambarusでグリップ行動のオぺラント条件づけおよび神経活動の細胞外記録・解析を行った。

その結果、脳から腹髄を下行する神経活動には、1)グリップ対象の提示時に発火頻度が変化するユニットおよび2)鋏脚の筋活動に先行して発火頻度が変化するユニットが見出された。ただし1)については、条件づけ群とナイーヴ群との間で記録回数に有意差がなく、条件づけ群に特異的なものではなかった。その多くが鋏脚筋活動とも相関を示したことから、鋏脚運動の開始・制御に視覚情報が使われていることが判明した。2)の多くは対象物提示に応答し、かつ鋏脚筋活動との相関も示したため、これらは脳から出力される運動命令を伝達していると考えられる。今回の記録がすべて脳から下行するユニット記録であることから、条件づけ群に特異的な神経活動は脳内で完結している可能性が示唆される。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Sliding friction of zwitterionic hydrogel and its electrostatic origin2014

    • 著者名/発表者名
      Ahmed, J., Guo, H., Yamamoto, T., Kurokawa, T., Takahata, M., Nakajima, T. and Gong, J. P.
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 3101-3107

    • DOI

      10.1021/ma500382y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromyographic analysis of goal-directed grasping behavior in American lobster2014

    • 著者名/発表者名
      Tomina, Y. and Takahata, M.
    • 雑誌名

      J. Exp. Biol.

      巻: 217 ページ: 3688-3699

    • DOI

      10.1242/jeb.107771

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ザリガニにおける鋏グリッピング行動の神経生理学的解析2014

    • 著者名/発表者名
      高橋直美、高畑雅一
    • 学会等名
      日本動物学会 第85回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-14
  • [学会発表] Neural activity during goal-directed gripping behavior in operant conditioned crayfish2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Naomi, Tkahata Masakazu
    • 学会等名
      he 11th International Congress of Neuroethology (ICN) and the 36th Annual Meeting of the Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry (JSCPB)
    • 発表場所
      札幌市コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [図書] 「姿勢制御と理学療法」(淺井仁・奈良勲編)”甲殻類の姿勢制御”2015

    • 著者名/発表者名
      高畑雅一
    • 総ページ数
      未定
    • 出版者
      文光堂
  • [図書] 神経インパルス物語(共訳;Alan J. McComas著 Galvani's Spark ---- the Story of the Nerve Impulse, Oxford University Press, 2011)2014

    • 著者名/発表者名
      酒井正樹・高畑雅一
    • 総ページ数
      1-458 (458)
    • 出版者
      共立出版

URL: 

公開日: 2016-06-03  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi