Representation of " Colour " in insect brain - neural processing of wavelength information in the mushroom body -

昆虫大脑中“颜色”的表征——蘑菇体内波长信息的神经处理——

基本信息

批准号：
22H02356
负责人：
木下充代
金额：
$ 11.23万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02356/
关键词：
色覚昆虫神経科学視覚鱗翅目昆虫高次中枢キノコ体

项目摘要

本課題は、ヒトより鋭い色覚を持つアゲハチョウを対象にその「色知覚機構」を明らかにすることを目的としている。具体的には、キノコ体視覚入力神経群においてさまざまな光刺激に対する応答を記録し、最高次中枢における「色」の表現を調べている。2022年度は、キノコ体視覚入力神経群における細胞内記録法の改良を進め、基礎的な光応答特性である①分光反応記録数を増やす、②光強度応答特性を明らかにすることに注力した。電極の刺入位置を定めることができたため、用いた実験個体のほぼ全てでキノコ体視覚入力神経から記録することが可能となった。また、電極や脳の動きを抑制する方法にも改良を加え、記録時間を長くすることができた。以上によって、等光量子に揃えた300nmから740nmまでを用いた分光反応をいくつかの神経では、異なる光強度で測定することができた。キノコ体視覚入力神経は、いずれも反対色性を持示すが、その抑制応答が興奮応答より感度が低いこと、光強度が高くなるほど分光反応は鋭くなることがわかってきた。電極を刺入する位置を検討する予備実験により、偶発的にキノコ体嗅覚入力細胞、キノコ体内在神経（ケニオン細胞）が少数染め出された試料を得ることができた。アゲハチョウのキノコ体では、ケニオン細胞が二股に分かれていないことがわかってきた。またキノコ体嗅覚入力細胞とY神経束と呼ばれる第二柄部を構成する細胞が同時に染まり、Y神経束は嗅覚情報を基部に向けて特別の経路を持つことがわかった。

该主题旨在阐明与人类相比，燕尾蝴蝶的“色彩感知机制”。具体而言，对各种光刺激的响应记录在蘑菇体体视觉输入神经群中，并检查了最高水平中心中“颜色”的表达。在2022财年中，我们一直在努力改善肌肉视觉输入神经群的细胞内记录方法，重点是1）增加基本的光响应特征1）增加光谱反应记录的数量，以及2）阐明光强度响应特征。由于确定了电极插入位置，因此几乎所有使用的实验个体中都可以从蘑菇生物视神经内存中记录它。此外，已经进行了改进，以抑制电极和大脑的运动，从而允许更长的记录时间。结果，在某些神经的不同光强度下测量了使用平衡量子对准的量子量的光谱反应。所有蘑菇som-visual输入神经都具有抗色的特性，但已经发现它们的抑制反应不如兴奋反应敏感，并且随着光强度的增加，光谱响应变得更加清晰。研究电极位置的初步实验能够获取样品，其中将蘑菇体的嗅觉输入细胞和蘑菇体的内源性神经（Kenion细胞）偶然染色。已经发现，在燕尾蝴蝶的蘑菇体中，肯尼恩细胞没有分为两个部分。还发现，蘑菇体嗅觉输入细胞和组成第二个称为Y神经束的细胞的细胞同时染色，并且Y神经束具有针对嗅觉信息底部的特殊途径。