| 研究課題/領域番号 |
24570088
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
岡田 二郎 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科, 准教授 (10284481)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | アクティブ・センス / 空間認知 / 昆虫 / アンテナ / 触覚 / 体移動 |
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| 研究概要 |
本研究は、昆虫のアンテナ能動触覚系とそれに密接に関わる体移動系の神経機構および両者の相互作用について、生理実験により解明することを目的として実施中である。平成24年度は、下記2件について実験をおこなった。
１.in vitro実験系を用いたアンテナ能動触覚系の神経機構：アンテナ末梢感覚系が機能的に保存されているゴキブリ単離中枢標本を用い、アンテナ鞭節への機械刺激に対するアンテナ運動神経（柄節外転運動神経）の応答を細胞外記録した。アンテナ運動系を活性化する薬物（ピロカルピン）を灌流投与し、異なる４方向から鞭節へ接触刺激を与えたところ、尾側へ与えた場合に限りピロカルピン投与前後で応答が逆転する現象が観察された。これはアンテナ運動神経の応答が、受動触覚と能動触覚の間で質的に異なっていることを示唆する。
２.in vitro実験系を用いた歩行運動系の神経機構：歩行運動系を活性化する候補薬物の検索をおこなった。歩脚運動神経の遠心性活動を細胞外記録しつつ、ゴキブリ単離中枢標本へ各種薬物を灌流投与したところ、アンテナ運動系と同様にピロカルピンが効果的に歩行運動系のリズミックな活動を引き起こすことを確認した。また歩脚運動神経の活動に対してオクトパミンは興奮的に、セロトニンは抑制的に作用した。中枢神経節の切断実験をおこなった結果、腹部神経節から胸部神経節への上行性入力がピロカルピンで惹起する歩行リズム発現に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の計画では、平成24年度中に細胞内記録法を適用し、アンテナ能動触覚に関わる背側葉ニューロンの機能的および形態的特徴付けをおこなう予定であった。しかし、これについては初年度の実験系の立ち上げに予想外の時間を要したため、年度中に実施できなかった。また同様の理由により、アンテナ能動触覚系および歩行運動系の相互作用についても着手に至らなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成25年度は、まず前年度の未着手実験、すなわちアンテナ能動触覚に関連する背側葉ニューロン、およびアンテナ能動触覚系と歩行運動系の相互作用を表徴する脳ニューロンの検索を実施する。その後、平成25年度計画として掲げたin vivo 実験系を用いたアンテナ能動触覚系および歩行運動系の神経機構の解析、すなわち拘束歩行器具（トレッドミル）上で実際に歩行行動遂行中の動物を用いてアンテナ能動触覚および体移動に関連する脳ニューロンの調査に着手する。実施体制としては、研究代表者の他に昨年度から本研究に参画している大学院生1名を充てる。なお昨年度からの持越し経費については、その額が小さいことから、その使途について特に説明する必要はないと判断した。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
直接経費については以下のように計画している（カッコ内は主な内訳）。設備備品費30万円（触覚刺激・記録装置）、消耗品費50万円（試薬類）、旅費50万円（学会等における成果発表）、人件費・謝金20万円（英文校閲、研究スペース借用費）。
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