ヒトの4倍となる12色型色覚を持つシャコは世界をどう見ているのかが研究から徐々に明らかに

by Vasundhara Srinivas

ヒトは色情報を伝えるために独立した3つのチャンネルを持つ3色型色覚ですが、シャコはこれの4倍にあたる12色型色覚となっています。シャコがどのように世界を認識しているのかは長年の研究対象ですが、新たに、その仕組みの一部が発表されました。

The reniform body: An integrative lateral protocerebral neuropil complex of Eumalacostraca identified in Stomatopoda and Brachyura - Thoen - - Journal of Comparative Neurology - Wiley Online Library
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cne.24788

How mantis shrimp make sense of the world | EurekAlert! Science News
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uoa-hms112519.php

ヒトの目には通常、赤・緑・青の光に反応する3種の光受容細胞が備わっており、ヒトはこの3種の光受容細胞を通してさまざまな色を認識します。例えば、ヒトが黄色い葉を見たとき、「赤色光に反応する細胞と緑色光に反応する細胞だけが活性化し、青色光の細胞はほとんど活性化しない」という情報が脳に伝わります。この情報を比較することによりヒトは「黄色」を判断するとのこと。

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一方、シャコはヒトとは違う、独特の目の構造を持ちます。シャコが持つ2つの目はそれぞれが独立して動き、立体的な視覚を持ち、12種類の波長を識別する光受容細胞を持ちます。ヒトの4倍もの光の波長を識別できることから、長らくシャコは驚異的な色覚を持つと考えられてきました。

しかし、2014年の研究により、シャコが驚異的な色覚を持つわけではないことが2014年に明らかにされました。実験の結果、シャコの目に備わっている12種類の光受容細胞は、それぞれに対応する特定の1色のみを感じとっており、そこまで多くの色を見分けられるわけではないことが示されました。

ヒトとは異なるシャコの視覚システムをさらに理解すべく、アリゾナ大学とクイーンズランド大学の科学者は、シャコの神経組織について調査。そして、研究者はシャコの脳に「レニフォーム体(Reniform Body)」と呼ばれる特殊な部位があることを発見しました。シャコの脳にはヒトよりも多くのスペクトル情報が伝わりますが、異なる経路から入った情報の全てが、このレニフォーム体で処理されるとのこと。

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さまざまな画像技術を利用することで、研究チームはレニフォーム体のニューロンによって作られた接続をたどり、レニフォームには相互作用する小区分があることを明らかにしました。このうち特定の一区分は小葉と呼ばれる、単純化された視覚皮質に相当する部位に接続することも、研究者は明らかにしています。

研究を行ったアリゾナ大学のNicholas Strausfeld氏によると、「この仕組みにより、シャコは極めて高レベルの視覚情報を保存することができます」とのこと。またクイーンズランド大学のHanne Thoen氏は「シャコはこれらレニフォームの小区分で異なる種類の色情報の処理を行い、脳の他の部位にとって意味を成すよう整理しています。これにより大量の視覚情報を即座に解釈することが可能になります」と述べています。

この研究では、レニフォーム体が、節足動物が持ち嗅覚を学習・記憶する「キノコ体」と呼ばれる部位に神経接続しているという点も明らかになりました。レニフォーム体がキノコ体と接続し情報を提供していたという事実は、嗅覚情報の処理が視覚記憶の前後に起こっていることを意味します。これは非常に重要な発見だと研究者はみています。

研究者はレニフォーム体が記憶に関与する脳領域と接続しているという発見に注目し、「これはおそらく、食べようとするものや捕食者の記憶に役立ちます」とコメントしました。レニフォーム体はシャコに限らず、カニやエビ、ザリガニでも確認されているとのこと。「今後研究を進め、レニフォーム体の小区分が、動物たちによる世界の認識においてどう機能しているのかを理解することは、非常に魅力的です」と研究者は述べています。

by prilfish