昆虫における逃避行動の聴覚的状況依存性を生み出す脳内神経機構の解明

阐明昆虫逃跑行为听觉环境依赖性的神经机制

• 批准号: 17J04782
• 负责人: 福富 又三郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J04782/
• 关键词: 神経行動学; 昆虫; 異種感覚統合; 状況依存性; 聴覚系; 機械感覚系

動物は置かれた状況に応じて，同じ刺激に対する逃げ方を柔軟に変化させる．しかし，このような行動の状況依存性を支配する神経基盤は十分に理解されていない．逃避行動の状況依存性は，逃避そのものを引き起こす「トリガー刺激」と状況を伝える「状況刺激」の感覚情報の統合によって生じる．これまでに私は，コオロギの気流刺激に対する逃避行動が，先行する音刺激によって変化することを報告した（Fukutomi et al., 2015）．さらに前年度の研究では，音による気流逃避行動の変化への搬送周波数の影響を調べ，コウモリの探索超音波に近い高周波音（15 kHzトーン）を聞くと，逃避行動を大きく変化させることを明らかにした（Fukutomi & Ogawa, 2017）．今年度は，この気流逃避行動の聴覚修飾を支配するニューロンを探索した．私はまず，すでに同定されている前胸神経節内の聴覚介在ニューロン：AN2に注目した．AN2は高周波音に強く応答するだけでなく，気流刺激に対しても応答する多感覚ニューロンであることが，近年所属研究室で明らかにされた（Someya & Ogawa, 2018）．そこで行動実験と同様に，15 kHzトーンを気流に対して800ミリ秒先行して呈示したところ，AN2の気流に対する応答が，気流のみの応答よりも減少した．すなわち，行動実験で観察され逃避行動の修飾と同様に，AN2の気流応答も聴覚入力によって変化した．AN2は，気流逃避行動に重要な役割をもつ最終腹部神経節からのGIsと並んで，気流感覚情報を脳へ送っている．したがって，AN2の気流応答が先行音によって減少することで，脳に伝えられる気流感覚情報が変化した結果，逃避行動の変化が生じたと推察される．さらに，AN2は一次聴覚ニューロンの入力を直接受けているため，AN2こそが逃避行動の状況依存的な変化の発端である可能性がある．

The animal is in a state of shock. However, the economic fundamentals that govern the condition-dependent nature of this action are well understood. The condition dependence of escape action is the generation of the sensory information integration between the escape action and the condition stimulus. (Fukutomi et al., 2015）. In the previous year's research, the influence of the frequency of the transport cycle on the change of the sound flow escape action was adjusted, and the exploration of the ultrasonic wave was carried out in the near middle and high frequency Boeing (15 kHz). This year, the flow of escape action to modify the control of the situation. In addition, the research laboratory of AN2 has been established in recent years (Someya & Ogawa, 2018). In addition, the operation is similar to that of 15 kHz, and the current of AN2 is reduced by 800 seconds. AN2 is an important part of AN2's Escaping Action. AN2's Escaping Action is an important part of AN AN2's current response to the first tone is reduced, and the second response to the first tone is reduced. In addition, AN2 is directly affected by the entry force of the first time, AN2 is likely to escape the condition-dependent transformation of the action.

项目成果

Action selection for escape behavior in the cricket

蟋蟀逃跑行为的动作选择

• 发表时间: 2017
• 作者: Ogawa;H.;Sato N. and Fukutomi;M.
• 通讯作者: M.

コオロギの聴覚刺激による生得的行動の修飾とその神経基盤

听觉刺激对蟋蟀先天行为的改变及其神经基础

• 发表时间: 2019
• 作者: Yuda Eiki;Tanaka Naoyuki;Fujishiro Takashi;Yokoyama Nao;Hirabayashi Kei;Fukuyama Keiichi;Wada Kei;Takahashi Yasuhiro;景山知哉;Kazuyuki Tsuda;小川 宏人，福富 又三郎，染谷 真琴
• 通讯作者: 小川 宏人，福富 又三郎，染谷 真琴

機械学習による生体ナビゲーションの解析：コオロギ逃避行動における時系列データ解析

使用机器学习进行生物导航分析：蟋蟀逃跑行为的时间序列数据分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Murakami Keach;Ibaraki Yasuomi;松戸竜太郎;景山知哉;福富 又三郎，設樂 久志，尾原 和也，西 和弥，佐久間 拓人，前川 卓也，竹内 一郎，小川 宏人
• 通讯作者: 福富 又三郎，設樂 久志，尾原 和也，西 和弥，佐久間 拓人，前川 卓也，竹内 一郎，小川 宏人