| 研究課題/領域番号 |
26440175
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
西野 浩史 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80332477)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ナビゲーション / 触角葉 / トポグラフィー / 嗅感覚細胞 / プルーム / 時間的符号化 / 潜時 / フェロモン |
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| 研究実績の概要 |
匂いの分布や方向は風向によって常に変化する。このように断片的かつ常時変化する刺激を動物がどう読み取り、その発信源へと定位するのかは神経科学の中心課題のひとつである。夜行性昆虫の代表格であるゴキブリは視覚的手がかりの全くない条件において、嗅覚センサーである触角を用いて正確に匂い源に定位できる（Willis et al., 2011）。申請者は昨年度の研究により、円筒状の触角全域に分布する性フェロモン応答性の感覚細胞がその前後、上下の位置に応じて大糸球体の異なる領域に投射する傾向（バイアス）を持つことを発見した（Nishino et al., 2015）。このことはゴキブリの触角の直径は400ミクロ以下の細さであるが、フェロモンの方向を検出できる精緻な神経基盤を持つことを示唆する。
本年度は大糸球体から出力する性フェロモン応答性介在ニューロン（投射ニューロン）が方向依存的な応答を示すのかどうかについて検討した。その結果、複数の投射ニューロンのうち、最大のニューロン（Ｌ１）が６方向からのフェロモン刺激に対して、異なる応答潜時、異なる時間的構造をもったスパイク活動を示すことを発見した。そして、最も顕著な応答パターンが出現する刺激方向が、感覚細胞の投射バイアスの最も強い触角の前後方向であることもわかった。そしてこれらの応答特徴が個体間で良く保存されていることについても確認した。現在、大糸球体から出力する別タイプの投射ニューロンにも同様の傾向がみられるのかどうかについて調べている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題の核心部分である介在ニューロンの方向感受性を実証することができ、最大の難所を越えた感がある。また、この方向感受性は昨年度に発見し、速報にパブリッシュした糸球体への求心繊維への入力様式の細かな違いを良く反映したものとなっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は当初の予定通り、大糸球体から出力する他のタイプの投射ニューロンが異なる方向からの刺激によってどのように応答が変化するのかについて調べる。また、GABA受容体の阻害剤の効果を調べることで、抑制性の入力が応答の時間的パターン形成にどのように寄与するのかについても調べる。また、触角反対側の刺激が匂いの方向検出に寄与することは間違いないため、反対側触角をフェロモンにより刺激した際の同側投射ニューロンの応答修飾の有無についても検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
謝金による非常勤研究員の長期雇用の必要性がなくなったこと、消耗品（ガラス管・染色液など）については前年度の余剰分を使用したため、物品費の支出を抑えることができた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
消耗品購入、旅費、論文掲載料等に充てる予定である。
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