変態に伴うコオロギ概日リズム位相逆転の神経・内分泌機構

蟋蟀变态过程中昼夜节律相位逆转的神经和内分泌机制

基本信息

批准号：
09265212
负责人：
富岡憲治
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09265212/
关键词：
概日リズム神経回路変態昆虫神経系リズム逆転

项目摘要

フタホシコオロギはその概日リズムが幼虫期の昼行性から成虫脱皮後約1週間のうちに夜行性に逆転する。この行動変化は、変態に伴い神経系内の神経回路が新しく作られることを意味している。本研究では、(1)脱皮による成虫化にともなうリズムの昼行性から夜行性への位相逆転が、どの様な神経回路の組み換えによって生ずるのか、また、(2)その神経回路組み換えに対するエクダイソンやJHの生理作用を明らかにすることを目的とした。概日リズムを造り出す概日時計は脳の一部である視葉に存在している。そこでまず、ニッケルのバックフィルにより、その出力ニューロンの脳内投射領域を調べたところ、投射領域それ自体には幼虫成虫で大差は無いが、成虫では領域内での分枝数が特に脳中央部付近で著しく発達することがわかった。さらに、電位感受性色素を用いた光学的測定法により、視柄部を電気刺激して脳内の応答領域を解析したところ、幼虫では前大脳中央腹側付近が興奮性の応答を示すのに対して、成虫では抑制性の応答を示すこと、さらに、前大脳背側部では幼虫の抑制性応答に対して、成虫では興奮性となることが明らかとなった。これらの神経連絡の逆転が形態的な変化やリズム逆転とどの様に関係するかが今後の課題である。一方、HPLC-ECDによる脳内アミン類の昼夜の比較では、成虫では幼虫に比べN-アセチルセロトニン量が夜間著しく低下することがわかった。このことはセロトニンがリズム逆転に関係するらしいことを示唆している。さらに、脳内セロトニン量は成虫脱皮直後に一時的に上昇することがわかった。セロトニンは一般的に活動量を減少させる働きを持つことから、脱皮後の低活動量の原因となると考えられる。この脳内セロトニン量の上昇とエクダイソン分泌量との関係、さらにリズム逆転との因果関係に興味が持たれる。

豹子百合的昼夜节律从幼虫阶段从昼夜恢复为成人摩擦后的大约一周内。这种行为改变意味着神经系统内的新神经回路是通过变形而产生的。这项研究旨在（1）阐明Exdyson和JH对从昼夜到夜间节奏重组的生理作用，这与摩尔的成年结合发生，（2）以阐明Exdyson和JH对Neural Crockuits的重组的生理影响。产生昼夜节律的昼夜节律时钟存在于大脑的一部分。首先，我们使用镍回填研究了输出神经元的投影区域，并发现尽管幼虫的成年人的投射区域本身并没有太大差异，但在成年人中，尤其是在大脑中部附近，该区域内的分支数量显着发展。此外，当使用使用潜在敏感染料进行光学测量来通过电气刺激视觉椎弓根来分析大脑中的反应区域时，发现在幼虫中，前大脑的腹侧周围的区域显示出兴奋性反应，而在成人中，它显示出抑制性反应，并且在成年人中显示出抑制性的反应，该响应是在抑制性的响应中的，该反应是在成年人中的痛苦反应。成人的脑和兴奋性表现出幼虫的抑制作用。未来的挑战将是这些神经通信的逆转如何与形态变化和节奏逆转有关。另一方面，白天和黑夜对脑胺的比较表明，与幼虫相比，成年人的N-乙酰丝氨酸水平显着降低。这表明5-羟色胺似乎与节奏逆转有关。此外，发现成年后，大脑中的5-羟色胺量立即增加。 5-羟色胺通常具有还原活性的功能，被认为是分时活性低的原因。这种大脑中5-羟色胺水平的增加与Exdyson分泌量与与节奏逆转的因果关系之间的关系也很有趣。