2002 Fiscal Year Annual Research Report
カイコ脳の味覚嗅覚情報処理過程における神経活動電位の時空間変動の光学計測と解析
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14350437
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大竹 久夫 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (10127483)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝口 昇 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (20304462)
黒田 章夫 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (50205241)
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| Keywords | カイコ / 味覚 / 桑 / 電気生理学的実験 |
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| Research Abstract |
カイコの幼虫は桑しか食べようとしないが、その理由はまだわかっていない。カイコ幼虫の味覚器は、咽頭に存在するとともに、頭部の小腮と呼ばれる突起上に存在する。カイコ幼虫における味覚系の情報経路と味覚情報の処理機構を明らかにするための出発点として、化学刺激に対する小腮の応答を電気生理学的に測定するとともに、小腮から脳にいたる味覚系の情報経路を解剖学的に解析した。走査型電子顕微鏡を用いて、口器と味覚器の構造を細かく観察した結果、小腮は、小腮肢と小腮粒状体から構成されていることがわかった。カイコ幼虫の小腮を加熱した白金耳で焼いたところ、カイコ幼虫は小松菜など桑以外の植物も齧るようになった。小腮の食餌選択における役割をさらに調べるために、小腮肢と小腮粒状体をそれぞれ別々に焼いて、小松菜に対する食餌行動を調べた。その結果、小腮肢のみを焼いても、カイコ幼虫が小松菜を齧るようになることがわかった。そこで、カイコ幼虫の小腮肢の味覚応答を調べるために、電気生理学的実験を行った。100mMKClをを小腮肢に与えた時、約2mV程褒の弱い電位変化が約50m秒程度の周期で繰返し観察された。次に、人工飼料の水抽出液を容積比で約30%の割合で100mMのKCl溶液に混ぜて与えると、電位はより大きくかつ周期が短く変動し、5mVを越える大きな電位変動が約150m秒の周期で表れた。人工飼料の水抽出液の割合を約50%にまで増加させると、電位はさらに短い周期で変動し、5mVを越える大きな電位変動が表れる周期も約20m秒程度にまで短くなった。また、小腮肢はカイコ幼虫の摂食を促進する単一の化学物質であるショ糖にも強い応答を示した。その電位変動のパターンは、人工飼料を与えた場合と似ていた。これらの結果から、小腮肢がカイコ幼虫の摂食を促進する物質の認識に関与していることがわかった。
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Research Products
(1 results)
