TMU logo 生命科学 コース(大学)
専攻(大学院)
トップ
神経分子機能研究室
発生生物学研究室
細胞遺伝学研究室
分子遺伝学研究室
植物発生生理学研究室
細胞生化学研究室
進化遺伝学研究室
神経生物学研究室
植物環境応答研究室
環境微生物学研究室
動物生態学研究室
植物生態学研究室
動物系統分類学研究室
植物系統分類学研究室
光合成複合微生物研究室
写真 神経生物学研究室
アメフラシやウミフクロウ、モノアラガイ、オオグソクムシなど多様な無脊椎動物を実験動物として、行動とそれを支える内臓運動の神経制御機構についてニューロンレベルで解析する生理学的研究を行なっています。生きた標本を使い、リアルタイムにその動きと神経系の電気的現象を記録しながらそのしくみを調べます。
教 員
准教授 黒川 信 e-mail
助 教 矢沢 徹 e-mail
アメフラシをモデルとした運動制御、学習のニューロン機構
画像
アメフラシの鰓(えら)引き込め反射のニューロンネットワーク
アメフラシは中枢神経系のニューロン細胞体のサイズが大きい事から、行動制御や記憶・学習の神経機構を単一ニューロンレベルで解析する研究で絶好のモデル材料となっています。私達は中枢神経系のニューロンとともに、様々な器官に内在する末梢神経系の未知のニューロンにも注目し、これらのニューロンの機能、これらと中枢神経系のニューロンとの連関機構などを解明する研究を行なっています。中でも、学習の神経機構研究のモデル系である「鰓(えら)の引き込め反射」に関して、中枢神経系での新規ニューロンの同定、鰓の中にある各種ニューロン機能の解析などにより、そのニューロン機構を詳細に解明する研究を行なっています。
消化器官系の神経制御機構
画像
トゲアメフラシ。同じアメフラシ類でも食性の違いにより消化管の構造が異なります。神経による制御機構はそれぞれどうなっているでしょうか。
消化管には、たくさんのニューロンから構成される神経ネットワークが内在しており、脊椎動物では腸管の末梢神経系は「第2の脳」などと呼ばれ消化管制御中枢として機能していることが知られています。しかし、個々のニューロンの機能や、それらが構成する神経回路については不明な点が多く残されています。私達は、単一ニューロンのレベルで神経活動を調べられる軟体動物アメフラシ、トゲアメフラシ、モノアラガイや甲殻類オオグソクムシなどをモデル材料として、末梢神経系のニューロンのネットワークがどのように消化器官系をコントロールしているのか、それと中枢神経系(脳)ニューロンとの関係、他の器官制御との連関機構を動物管で比較しながら研究を行なっています。
画像
上:アメフラシ、冬〜春は三浦半島で、夏は小名浜〜浅虫で採集してきます。下:オオグソクムシ、相模湾の深海に生息しています。
画像
アメフラシの消化管に部域特異的に分布するニューロンの活動。脳を切除した後も活動が続きます。
交尾行動、産卵行動の神経制御機構
画像
モノアラガイの逆巻き間(左巻きと右巻き間)の交尾行動。経験を積むことによって上達します。
生得的な、一連の定型行動を制御する神経回路や、その行動を修飾するニューロン機構、内分泌機構を解明する研究です。例えば、モノアラガイの産卵行動は神経分泌ニューロンから産卵ホルモンが放出されることによって開始されますが、生殖器官に対するホルモンの作用は、直接的なものだけではありません。ホルモンの作用を受けた中枢ニューロンの活動を介する作用や、生殖器官に内在する末梢ニューロンネットワークの活動を介するものなどが複雑に連関していることが明らかになってきました。交尾行動において、陰茎の突出、ポジショニング、輸精管の活動開始によって授精を行なう一連のプロセスも、モデル系の1つとして解析を進めています。
画像
レタスを摂食中のモノアラガイ。呼吸孔を開けて空気呼吸中の個体もいます。
最近の研究業績
  1. K. Tanaka, K. Takagi, S. Ito and M. Kurokawa. Neural control of the rectum in a penaeid shrimp, Marsupenaeus japonicus. Kyorin J. Arts and Sciences, 32 (2014,in press)
  2. M. Kurokawa, Y. Kasuya, and T. Okamoto. Origin of automaticity and neural regulation of peristalsis in the gastrointestinal tract of Aplysia and Lymnaea. Acta Biologica Hungarica 63:328-331(2012).
  3. N.L. Kamiji, K.Yamamoto, H. Hirasawa, M.Yamada, S. Usui and M.Kurokawa.Proton feedback mediates the cascade of color-opponent signals onto H3 horizontal cells in goldfish retina. Neurosci. Res., doi.10.1016/j.neures.2012.01.008(2012).
  4. 黒川信(2012)研究者が教える動物飼育(共著)第1巻「ミミズ」「ヤドカリ」 共立出版
  5. N.L. Kamiji, M.Yamada, K.Yamamoto, H. Hirasawa, M.Kurokawa, and S. Usui. Analysis of the Proton Mediated Feedback Signals in the Outer Plexiform Layer of Goldfish Retina.Lecture Notes in Computer Science, 7064:684-691(2011).
  6. K. Tanaka, K.Kuwasawa, and M. Kurokawa. Neural pathways to cardioaccelerator neurons in the isopod crustacean Bathynomus doederleini: cholinergic activation by somatic movements. Comparative Biochemistry and Physiology, A159: 66-74(2011).
  7. T. Okamoto, and M. Kurokawa, The role of the peripheral enteric nervous system in the control of the gut motility in the snail Lymnaea stagnalis. Zoological Science 27:602-610 (2010).
  8. 高瀬智洋, 田中優平, 黒川 信, 野原精一(2010) 八丈島のマクサ群落の盛衰と栄養塩環境. 藤田・村瀬・桑原編 磯焼け対策シリーズ 3 pp.199-204「藻場を見守り育てる技術」成山堂書店
  9. S. Chiken, k. Kuwasawa and M. Kurokawa. A neural analysis of avoidance conditioning with the feeding attractant glycine in Plerobranchaea japonica. Comparative physiology and Biochemistry A 154:333-340 (2009).
  10. T. Nakano, I. Yazaki, M. Kurokawa, K. Yamaguchi and K. Kuwasawa. The origin of the endemic patellogastropod limpets from the Ogasawara Islands in the northwestern Pacific. Journal of Molluscan Studies 75:87-90 (2009).
  11. 黒川 信(2009)アメフラシ類の神経系と行動能力.日本比較生理生化学会編 動物の多様な生き方 第5巻73-90「さまざまな神経系をもつ動物たち」共立出版.
  12. 野原精一、佐竹 潔、高瀬智洋、黒川 信 (2009)伊豆・小笠原島嶼における栄養塩環境の特徴. 日本陸水学会誌 70巻225-238
  13. M. Kurokawa, S. Ito, and T. Okamoto Activities and functions of peripheral neurons in the enteric nervous system of Aplysia and Lymnaea. Acta Biologica Hungarica 59:65-71 (2008).
  14. 高瀬智洋、田中優平、黒川 信、野原精一(2008)伊豆諸島八丈島におけるテングサの磯焼け. 日本水産学会誌 74巻889-891
  15. S. Ito and M. Kurokawa. Coordinated Peripheral Neuronal Activities among the Different Regions of the Digestive Tract in Aplysia. Zoological Science 24(7):714-722 (2007).
  16. K. Uchimura, H. Ai, K. Kuwasawa, T. Matsushita and M. Kurokawa. Excitatory neural control of posterograde heartbeat by the frontal ganglion in a lepidopteran, Bombyx mori. J. Comp. Physiol. A. 192:175-185 (2006).
  17. Hasegawa, H., Ishiwata, T., Saito, T., Yazawa, T., Aihara, Y. and Meeusen., R. (2005) Inhibition of the preoptic area and anterior hypothalamus by tetrodotoxin alters thermoregulatory functions in exercising rats. J. Appl. Physiol.  (in press)
  18. Wilkens, J. L., Shinozaki, T., Yazawa, T. and ter Keurs, H. E. D. J. (2005) Sites and modes of action of proctolin and the FLP F2 on lobster cardiac muscle. J. Exp. Biol. 208: 737-747.
  19. Ando, H. and Kuwasawa, K. (2004) Neuronal and neurohormonal control of the heart in the stomatopod crustacean, Squilla oratoria. J. Exp. Biol., 207: 4663-4677.
  20. Kurokawa, M. and Kuwasawa, K. (2004) Inhibition of the serotonergic neuron Anti-L7 is involved in sensitization of the gill withdrawal reflex in Aplysia. Bull. Malacol.Soc.Lond., 43:9
  21. Ito, S. and Kurokawa, M. (2004) Gizzerd movements in Aplysia are composed of both neurogenic contractions attributable to the peripheral neurons and myogenic contractions. Comp. Biochem. Physiol. 139B: 774
  22. Yazawa, T., Katsuyama, T., Tanaka, K. and Kiyono, K. (2004) Neurodynamical control systems of the heart of Japanese spiny lobster, Panulirus japonicus. ロシアIzvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics (accepted)
  23. Shinozaki, T., Wilkens, J.L., Yazawa, T. and. ter Keurs, H.E.D.J (2004) The steady state F-Ca2+ relationship in intact lobster (Homarus americanus) cardiac muscle. J.Comp.Physiol.B 174 407-404.
  24. 黒川 信(2004)(企画)特集:動物たちの移動の謎をさぐる. 生物の科学 遺伝 3月号,裳華房.
  25. 黒川 信(2004)(共同執筆)プロフェッショナル英和辞典SPED EOS 生命科学編 (堀内克明,布山喜章編)小学館.
  26. F.-Tsukamoto, Y. and Kuwasawa, K. (2003) Neurohormonal and glutamatergic neuronal control of the cardioarterial valves of the isopod crustacean, Bathynomus doederleini. J. exp. Biol., 206:431-443.
  27. 黒川 信(2003)(製作協力)DVD:脳の生命誌.JT生命誌記念館製作.
  28. 田中克典,矢澤徹,勝山智男,中谷勇,音川実 (2003) 状態空間表示法による甲殻類心電図の解析―異常心拍の発生原因に関する研究―. 法政大学多摩研究報告18:83-96
  29. T. Matsushita, K. Kuwasawa, K. Uchimura, H. Ai and M. Kurokawa. Biogenic amines evoke heartbeat reversal in thesweet potato hornworm, Agrius convolvuli. Comp. Biochem. Physiol. A ., 133:625-636 (2002).
  30. Ishiwata, T., Hasegawa, H., Yazawa, T., Otokawa, M., Aihara, Y. (2002) Functional role of the preoptic area and anterior hypothalamus in thermoregulation in freely moving rats. Neurosci. Lett., 325:167-170.
  31. 黒川 信 アメフラシ鰓引き込め反射の神経機構 比較生理生化学,19巻3号,203-209(2002)
  32. S. Chiken, K. Kuwasawa, M. Kurokawa and K. Ohsuga. Amino acid-induced reflexes and their neural pathways in a opisthobranch molluisc Pleurobranchaea japonica. Zool. Sci., 18:465-473 (2001).
©2015 Department of Biological Sciences, Tokyo Metropolitan University