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クモ類の視覚と脳内光感受性細胞の生理学的研究

蜘蛛脑中视觉和光敏细胞的生理研究

基本信息

批准号：
15770048
负责人：
上妻多紀子
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University (2004-2005)九州芸術工科大学 (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770048/
关键词：
クモ類概日リズム脳光受容細胞眼視葉視覚単眼

项目摘要

クモ類の脳内光感受性細胞の概日リズムにおける役割と生理機能について調べた。ショウジョウバエの時計遺伝子Periodの産物であるPERIODタンパク質に対する抗体を用いて免疫組織化学法によりPERタンパク質様の物質を発現している細胞を調べた結果、コガネグモの側眼視葉に位置する一対の大型細胞の細胞質に陽性反応が認められた。側眼視葉のPER抗体免疫陽性細胞は視葉周辺部の細胞と比較して細胞体のサイズが数倍大きいことや、側眼視葉の背側部に位置することから、脳光照射に伴い電気的に興奮する視葉大型細胞と同一の細胞であると思われた。更に、PER抗体によって前大脳神経分泌細胞群の領域と食道側方の鋏角神経節近傍領域に数個の細胞から形成されるクラスターが標識された。鋏角神経節近傍領域の免疫陽性細胞群は眼の感度の概日リズムを調節する機能を持つ視神経遠心性細胞の領域に位置していた。光ファイバーを用いてクモの脳を局所的に光照射した時の視覚感度の概日リズムについて調べたところ、恒常暗黒下で主観的夜にあたる時間帯に脳に12時間の光照射を行った場合、体内時計はリセットされ、脳で受容された光に同調したリズムを示した。眼に光照射した場合には、強い光に対しては同調するが、脳を光照射した時に眼に漏れる程度の弱い光には同調しなかった。これらの結果は眼および脳内光受容細胞の両方が概日時計を外界の光環境に同調させるための光受容器として働いていることを示している。免疫組織化学染色の結果と合わせると、クモの視葉に存在する光感受性細胞は光受容機能を持つと同時に時計機能を備えている可能性が高いと考えられる。一方で、昼行性のクモと夜行性のクモでは、脳内光感受性細胞の電気的応答特性や、脳光照射によって引き起こされる行動パターンが異なっていることから、クモ類の脳内光受容細胞は活動時間帯に応じた役割と種固有の生理機能を持つと考えられる。

The physiological function of photosensitive cells in the brain is regulated. The results of cellular modulation using immunohistochemical methods to detect the PERIOD antibody-related substances produced by the products of the time-sensitive gene Period, and positive antibody-related antibodies to the cytoplasm of large cells located in the lateral optic lobes of the brain. The PER antibody positive cells in the lateral optic lobe were several times larger than the cells in the peripheral portion of the optic lobe, and the cells in the dorsal portion of the lateral optic lobe were excited by light and electricity. In addition, PER antibody was detected in the area of the anterior large nerve secreting cell group and in the area near the lateral esophagus, and several cells were formed. The immunopositive cell population in the proximal region of the neurons regulates the sensitivity of the eye and functions to maintain the position of the telecentric cells in the brain. The light source is used to measure the visual sensitivity of the light source when the light source is irradiated. The light source is used to measure the visual sensitivity of the light source when the light source is irradiated. The light source is used to measure the visual sensitivity of the light source when the light source is irradiated. The light source is used to measure the visual sensitivity of the light source when the light source is irradiated. In the case of eye irradiation, the intensity of the light is the same as the intensity of the light. The result is that the light receptor cells in the eye and the light receptor cells in the eye are aligned with the light environment in the outside world. Immunohistochemical staining results showed that the photoreceptive cells were highly likely to have photoreceptive and chronometric functions. The electrical response characteristics of photoreceptive cells in a square, diurnal, nocturnal, and nocturnal environment are investigated. The activities of photoreceptive cells in a square, nocturnal, and nocturnal environment are investigated.