Revealing the neural circuit underlying motor control in the mantis by immunostaining the molecular marker for nerual activity

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06269
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Yamawaki Yoshifumi 九州大学, 理学研究院, 講師 (80325498)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 運動制御 / 感覚運動変換 / 胸部神経節 / 昆虫

Outline of Final Research Achievements

Insect behaviors are largely affected by elasticity of exoskeleton and muscles. Their mechanisms underlying motor control might be specific to insects. The movements are achieved by coordinated activities of many muscles, and muscle contractions are elicited by excitation of motor neurons. In this study, to reveal the adjustment mechanism in foreleg movements of the mantis, we established methods for eliciting foreleg movements artificially and for identifying the motor neurons excited during movements. Applying this methods, we observed that the number of excited motor neurons increased as the amplitude of foreleg movements increased.

Free Research Field

神経行動学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で確立した手法は、昆虫における運動制御機構の研究の発展に寄与するものである。昆虫の運動制御の研究は飛翔や歩行などの反復運動において盛んに行われており、その神経回路が明らかになりつつある。一方、カマキリの捕獲行動のような、目標にあわせて動きを調節する運動は、繰り返し運動を再現することが容易でないため神経回路の解明はほとんど進んでいない。本研究で確立した手法はこの問題点を克服するものであり、今後研究を進めることで、カマキリ前肢運動の大きさを調整する仕組みの解明が期待される。