三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2022 年度
開講区分	生物資源学部

受講対象学生	海洋生物資源学科・海洋生物資源学教育コース学部(学士課程) : 3年次
選択・必修	選択必修教育コース選択必修：水圏P指定科目選択科目：海洋P指定科目
授業科目名	水族神経科学
	すいぞくしんけいかがく
	Fish Neurobiology
単位数	2 単位
ナンバリングコード	BIOR-Mari-2531-005

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	月曜日 5, 6時限
授業形態	対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所	生物資源学部校舎（2022年度開始前に学務から教室が割り振られますので授業時間割で確認してください）。 *状況により変更になる場合がありますので定期的に確認してください。
担当教員	宮崎多恵子(海洋生物資源学科）
担当教員	MIYAZAKI,Taeko
実務経験のある教員	魚類を海洋汚染環境へ暴露した際の生理・行動への影響を調べた実務経験を生かし、魚類神経系における刺激受容システムと行動発現についての実践的思考力を指導する。
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	三重県は閉鎖性の強い伊勢湾、狭い湾や入り江が複雑に入り組んだ志摩半島、日本有数の深海底をもつ熊野灘と、様々な表情の「海」を抱くほか、紀伊半島沖は黒潮大蛇行という特異な海洋現象が起こる場所でもあります。このため、三重県では多種多様な海水魚に接することができます。海水魚が生息する「海」の中の環境は陸上よりもはるかに複雑であり、そこに生息する魚類の感覚器官は種ごとに異なる特徴を持っています。魚が水中の光，音や振動，化学物質などの外界情報をどのように受容し、神経系を通じて中枢に伝搬・処理しているのか、各種感覚器官の特徴的構造や機能、ならびに情報伝播経路を学びます。これらの学修を通じて、魚の種特異的な行動生態との関連を考え、互いに意見を交換し議論を深めます。
学修の目的	魚類の感覚器官の種類，構造，機能について学び、その他の脊椎動物との違い理解することにより、魚が水中環境にどのように適応して生活しているかを知ります。魚の系統群や生息場所の違いによるそれら感覚器官の違いを見出し、行動や生態との関係を知ります。各種感覚器官の仔稚魚期からの発達過程についても知り、仔稚魚と成魚の生息環境や生態の違いと関連していることを理解します。これらの学修を通じて、海洋生態系を正しく理解し、比較生物学的な視点から魚類生態系における生残戦略を思考します。また、脊椎動物における感覚器官の原型を魚に見出し、哺乳動物に至るまでの環境適応的進化にについて思考を発展させます。
学修の到達目標	魚類感覚器官の種類，構造，機能についての基本と仔稚魚から成魚にいたるまでの発達過程を学び、増養殖や海洋生物研究に応用できる能力を身につけることができます。（知識）魚類の感覚器官が脊椎動物の基本形であることを、陸上生活者である人との違いと比較しながら説明できるようになります。魚種によって得意な感覚が異なることを理解し、それらの違いと種特異的な行動生態との関連を説明できるようになります。（態度）魚類が種ごとに水中で外界情報をどのようなメカニズムで得ているかについて、自らがもつ知識と授業で学修した内容を関連付けて思考し、これらを他者に適切に伝えることができるようになります。互いが提出した情報に対して同意、あるいは疑問や意見を伝え、議論を円滑にすすめる能力を身につけます。（技能）獲得した知識を増養殖漁業や海洋生物調査等に適切に応用し、現場での技術向上に応用できるようになります。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　（１）幅広い教養と倫理観、国際感覚を身につけ、豊かな人間性を有している。 ○（２）生命、環境、食料、健康等に関する生物資源学の基本的な知識と技術、経験を有している。　（３）科学的で論理的な思考を展開することができ、計画的に問題の解決に取り組むことができる。　（４）豊かなコミュニケーション能力を持ち、他者と協力して行動することができる。　（５）社会の変化に柔軟かつ自律的に対応し、発展的に生きていくことができる。 ○ 全学の教育目標感じる力 ○感性　共感　主体性考える力 ○幅広い教養 ○専門知識・技術　論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観 ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	導入問題（10％）、講義ごとの小テスト（40%）、定期試験（60%）により評価します．（知識）魚類の各種感覚器官の構造と機能，および行動生態との関係についての理解度を，毎回行われる小テストを通じて評価します。また、知識の定着度と、各回での講義内容を有機的に関連付ける力を定期試験により評価します。（態度）講義内容に関する事前学習への取り組み態度をムードル上で行う導入問題により評価します。（技能）学修過程で課されたレポート課題に対する内容と構成、ならびに論理展開によって評価します。
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 問題提示型PBL（事例シナリオ活用含）特色ある教育プレゼンテーション/ディベートを取り入れた授業グループ学習の要素を加えた授業 Moodleを活用する授業その他、能動的要素を加えた授業（ミニッツペーパー、シャトルカードなど）英語を用いた教育教員と学生のやり取りは日本語でも、英語による論文や教材の講読を含んだ授業
授業改善の工夫	わかりやすい図や写真をパワーポイントで示しながら適度な早さで解説するとともに，重要点をわかりやすく板書する．内容を理解しつつ，書き取りが十分にできる板書量とする．
教科書	教科書は特に指定せず，テクニカルターム，図・写真，補足解説等を記した資料を講義ごとに配付する．
参考書	自己学習の参考書として次を推薦する．「魚類生理学」（恒星社厚生閣），「魚類生理学の基礎」（同），「Behaviour and Physiology of Fish」（Academic Press），「ニューロバイオロジー」（学会出版センター）.
オフィスアワー	随時．628室．
受講要件	魚類をはじめ，生物のさまざまな生命活動に興味をもって受講することが望ましい．
予め履修が望ましい科目	水族発生遺伝学実験
発展科目	水産生物学実習。その他、魚類の行動生態や水中の環境に関する科目全般。
その他	環境教育に関連した科目

授業計画

各回共通	MoodleのコースURL	https://moodle.mie-u.ac.jp/moodle35/course/view.php?id=4561

第1回	概要	1.イントロダクション、神経系の種類・構成・進化
	授業時間内の学修内容	ニューロンの形態と役割、神経系の進化、管状神経系の発生と中枢各部位の役割について解説します。
	キーワード(Key Word(s))	刺激 stimulus、受容器官 sense organ、受容器 receptor、ニューロン neuron、中枢神経系 central nervous system、管状神経系　tubular nervous system
	事前学修の内容	ニューロン部位の名称、動物神経系の名称、ヒト脳部位の名称について予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類脳外形の多様性についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第2回	概要	2.神経系における情報の伝搬
	授業時間内の学修内容	神経細胞の膜電位について再確認するとともに、神経細胞と細胞の化学物質による情報伝達の違いを整理します。魚類内分泌系とホルモンの役割について解説します。
	キーワード(Key Word(s))	神経伝達物質 neurotransmitter、興奮性シナプス excitatory synapse、抑制性シナプス inhibitory synapse、内分泌系 endocrine system、ホルモン hormone、神経ホルモン neurohormone
	事前学修の内容	ニューロン膜電位、ヒト内分泌器官とホルモンについて予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類の内分泌器官・腺とホルモンについての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第3回	概要	3.内分泌系における情報の伝達
	授業時間内の学修内容	ステロイドホルモン群の名称と魚類における役割、ホルモン分泌の調節機構を解説します。ホルモンの複合性と動物群におけるホルモンの共通性ならびに特異性を解説します。
	キーワード(Key Word(s))	間腎腺　interrenal gland、生殖腺　gonad、脳下垂体　pituitary gland、視床下部　hypothalamus
	事前学修の内容	ヒトの間脳関連ホルモン群について予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類の内分泌器官・腺とホルモンについての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第4回	概要	4.各種感覚器官の分類と神経回路
	授業時間内の学修内容	各種感覚器官の適刺激と感覚ニューロン形状の違い、動物における神経系の単純から複雑への進化について解説します。ヒト脳神経と魚類脳神経の違いを確認し、魚類脳神経について名称、分布、役割を解説します。
	キーワード(Key Word(s))	脳神経　cranial nerve、脊髄神経 spinal nerve、感覚神経 sensory nerve、運動神経 motor nerve、体性神経 somatic nerve、末梢神経 peripheral nerve、自律神経　autonomic nerve、求心性　Centripetal、遠心性 centrifugal
	事前学修の内容	ヒト感覚と適刺激、ヒト脳神経の名称と脳神経番号について予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類脳神経の分布・役割についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第5回	概要	5.視覚器官の構造と機能
	授業時間内の学修内容	ヒトと魚の視覚器官の構造の違いを確認します。網膜構造と網膜内情報伝搬、視細胞の種類と役割、錐体モザイク、魚類の視力・色覚、種に特徴的な機能について解説します。魚類の視覚に関する研究事例を紹介します。
	キーワード(Key Word(s))	視覚 vision、網膜 retina、視細胞 photoreceptor、単錐体single cone、複錐体 double cone、桿体 rod、視力 visual acuity、色覚 color vision、視物質 visual pigment、タペータム tapetum
	事前学修の内容	ヒト眼球構造と視細胞について予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類眼球構造、網膜構造、錐体モザイクと視物質の種類についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第6回	概要	6.聴覚器官の構造と機能
	授業時間内の学修内容	ヒトと魚類の音受容器官の違い、内耳の基本構造を確認します。魚類の音受容器官の構造、音受容メカニズムを解説します。骨鰾類における音受容の仕組みを解説します。魚類の音受容実験事例を紹介します。水中音の伝搬特性を解説します。
	キーワード(Key Word(s))	聴覚 audition、内耳 inner ear、有毛細胞 hair cell、支持細胞 supporting cell、耳石 otolith、通嚢 utiriclus、小嚢 sacculus、壺嚢 lagena、骨鰾類　Ostariophysii、ウェーバー小骨　Weberian ossicle
	事前学修の内容	ヒト聴覚器官の構造、内耳の構造について予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類内耳の構造についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第7回	概要	7.側線感覚・触覚・平衡感覚器官の構造と機能
	授業時間内の学修内容	側線感覚器官の種類、分布、構造、ならびに役割と刺激受容の仕組みを解説します。平衡感覚器官と受容のメカニズムを解説します。魚類触覚におけるその他感覚との併用について説明します。
	キーワード(Key Word(s))	側線感覚 lateral line sense、遊離感丘 free neuromast、クプラ cupula、孔器 pit organ、管器 canal organ、有孔鱗 tubed scale
	事前学修の内容	｢側線｣とは何かについて調べ、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	側線の形成過程/半規管についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第8回	概要	8.味覚器官の構造と機能
	授業時間内の学修内容	ヒトと魚類の味覚受容器官の違いを確認します。皮膚構造とターンオーバーについて確認し、味細胞との共通性を説明します。魚類における味覚器官（味蕾）の分布、味覚器の神経支配を解説します。基本味と代表的物質を説明し、魚類味覚器応答に関する研究事例を紹介します。
	キーワード(Key Word(s))	味覚gustation、味蕾 taste bud、口蓋器官 palatal organ、味細胞 taste cell、皮膚味蕾 terminal bud、基底細胞basal cell
	事前学修の内容	皮膚の構造、ならびに基本味について予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	味蕾の構造、魚類における味蕾の分布と神経支配についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第9回	概要	9.嗅覚器官の構造と機能
	授業時間内の学修内容	嗅覚器官の基本構造と名称、ヒトと魚類における構造の違いを確認します。魚類における嗅覚器官の形態の多様性を説明するとともに、魚類嗅覚器官の構造、嗅覚刺激受容のメカニズム、ならびに神経回路を解説します。魚類における嗅覚刺激物質の種類と行動との関係を解説し、研究事例を紹介します。
	キーワード(Key Word(s))	嗅覚 olfaction、嗅神経 olfactory nerve、嗅球 olfactory bulb、嗅索 olfactory tract、鼻孔 nostril、鼻腔 nasal cavity、嗅房 olfactory rosette、嗅上皮 olfactory epithelium
	事前学修の内容	ヒト嗅覚器官の各部位名称について予習し、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類嗅覚器官の構造、嗅覚中枢と神経についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第10回	概要	10.電気受容器官の構造と機能
	授業時間内の学修内容	機械感覚の分類と電気受容魚の系統群を確認します。発電魚と電気受容魚の種類、両者の関係について説明します。電気受容器官の種類・構造・役割、電気感覚の中枢について解説します。電気受容魚の電気感覚の利用例を紹介します。
	キーワード(Key Word(s))	電気受容　electroreception、電気受容器 electroreceptor、瓶型受容器官 ampullary organ、結節型受容器官 tuberous organ、ロレンチニ氏瓶 ampullae of Lorenzini、内耳側線野 area octavolateralis
	事前学修の内容	機械感覚とは何か、ならびに電気受容魚の種類を調べ、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	電気感覚器官の構造についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第11回	概要	11.増養殖や種苗生産、漁業現場に存在する魚の感覚と関連した問題・工夫についての調査内容（事前自己学習）の情報共有および議論と集約（グループ活動）
	授業時間内の学修内容	増養殖 aquaculture、漁業 fishery、種苗生産 seedling production
	キーワード(Key Word(s))	増養殖 aquaculture、漁業 fishery、種苗生産 seedling production
	事前学修の内容	増養殖や種苗生産、漁業現場から報告されている魚の「感覚」に関連付けられる問題、あるいは工夫等を文献やインターネットで検索・調査し、ムードルにレポートを提出してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	各人が調べてきた情報、およびグループでまとめた意見を分割して担当者を決め、各人で担当するパートのパワーポイントスライドを作製してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第12回	概要	12.グループ発表
	授業時間内の学修内容	グループごとにパワーポイントによる10分間の発表と5分間の質疑応答を行います。発表では、増養殖や種苗生産、漁業現場から報告されている魚の問題や工夫を紹介し、それらが魚の「感覚」とどのように関係していると考えられるかを説明してください。講義で学修した魚類の各種感覚に関する知識を基盤として、問題の解決あるいは改善策を提案してみてください。
	キーワード(Key Word(s))	発表 presentation、議論 discussion、同意 agreement、意見 suggestion、批評 comment
	事前学修の内容	第11回の事後学修にて各人が作製したスライドをグループ内で合体させ、約10分間の発表スライドとしてください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	（１）自班の発表の自己評価、（２）各班の発表についてのコメントや感想をレポートし、ムードルに提出してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第13回	概要	13.リズムと行動
	授業時間内の学修内容	活動周期と生物リズムの種類、環境因子の周期を確認します。魚類における活動リズムの実験例、内因性リズム・外因性リズムの検出、時計遺伝子の実態について解説します。
	キーワード(Key Word(s))	生物リズム biological rhythm、周期　period、概日リズム circa-dian rhythm、概潮汐リズム　circa-tidal rhythm、内因性　endogenous、外因性　exogenous、恒常条件　constant condition、松果体 pineal grand、メラトニン melatonin、ピノプシン pinopsin
	事前学修の内容	魚類における生物リズムの事例を調べ、グーグルフォームに投稿してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類における活動リズム事例についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第14回	概要	14.学習と行動
	授業時間内の学修内容	動物の進化における行動の進化を解説し、行動の進化における「学習」の位置づけを確認します。「学習」の型と種類を解説しながら、魚類における学習の事例を紹介します。
	キーワード(Key Word(s))	学習 learning、反射 reflex、走性 taxis、生得的 innate、習得的 acquired、古典的条件付け classical conditioning、オペラント条件付け operant conditioning　、刷り込み　imprinting
	事前学修の内容	動物の行動の進化について調べ、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	魚類における「学習」事例についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄
第15回	概要	15.成長に伴う感覚および行動の発達
	授業時間内の学修内容	成長・発達・変態・個体発生の定義を確認します。魚類の各種感覚器官の成長に伴う発達過程、成魚と同等になる時期、ならびに感覚器官の発達と行動の発達との関連について解説します。摂餌開始時における感覚利用の機序を確認します。大脳新皮質の種類・役割・進化について解説します。
	キーワード(Key Word(s))	発達 development、個体発生 ontogeny、変態 metamorphosis、仔魚 larva、稚魚 juvenile、未成魚 immature fish、適応進化 adaptive evolution、系統進化 phylogenic evolution、異時性 heterochrony
	事前学修の内容	魚類仔稚魚の行動特性について調べ、グーグルフォームの導入問題に解答してください。
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	各種感覚器官の個体発生についての自己点検課題を行った上で、グーグルフォームの小テストに解答してください。
	事後学修の時間	120分
	自由記述欄