著者

大須賀 公一 石川 将人 青沼 仁志 李 聖林 小林 亮 佐倉 緑 杉本 靖博 石黒 章夫

出版者

大阪大学

雑誌

基盤研究(S)

巻号頁・発行日

2017-05-31

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本研究の「要」は,昆虫の脳(中心体)に薬剤を注入することによって脳機能と下部神経系との情報のやり取りを遮断する「ゾンビ化」であるので,研究期間の前半は,1)昆虫のゾンビ化手法の確立,2)ゾンビ化昆虫のゾンビ化程度の検証法確立,に注力した.同時に,それらのゾンビ化手法が確立した後のために,3)昆虫の適応的運動能力の発現メカニズムの同定手法理論の検討,4)高度な脳機能を持たない運動制御原理の考察,を行なった.以下,進捗状況を説明する.1)昆虫のゾンビ化手法の確立:コオロギの脳内の薬剤投与部位をより厳密に制御するため,頭部の3Dマップに埋め込むための「コオロギ標準脳の作成を進めており,約60%程度進捗した.また,ゾンビ化システム」の構築を完了した.2)ゾンビ化昆虫のゾンビ化程度の検証法確立:「ゾンビコオロギ」はどのような振る舞いがみられるのかを確認するために,二種類の運動解析装置を試作中であり,70%程度完成した.さらに多様な環境を再現できるような球状トレッドミルシステムも開発した.また,頭部のないコオロギの振る舞いや,各部神経接続を外科的に切断したコオロギの振る舞いを確認している.3)昆虫の適応的運動能力の発現メカニズムの同定手法理論の検討:ゾンビコオロギが完成するまでの基礎研究として,一般の昆虫が示す適応能力の中でも特に,a)歩行速度への適応,b)脚切断への適応,c)環境への適応という三つの適応的な振る舞いに着目し,これら能力を発現しうる制御メカニズムのミニマルモデルの構築を目的とした研究を行った.4)高度な脳機能を用いない運動制御原理の考察:ゾンビ化された昆虫と同じく高度な脳機能をもたない脚機構が,環境/身体間および身体内の脚間で調和のとれた運動を生成する制御モデルを構築した.

著者

佐倉 緑

出版者

日本比較生理生化学会

雑誌

比較生理生化学 (ISSN:09163786)

巻号頁・発行日

vol.32, no.4, pp.195-204, 2015-12-15 (Released:2015-12-29)

参考文献数

59

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多くの昆虫は天空の偏光パターンから方向を検出する。偏光のe-ベクトル方向の情報は,複眼の偏光受容に特化した領域[dorsal rim area(DRA)]で検出される。DRAで検出されたe-ベクトル情報は,その後,視葉の視髄(medulla)で3種類の情報に収斂されることから,人間の3色型色覚のように3種類の異なるニューロンの応答比率によって符号化される(即時型検出;instantaneous method)と考えられる。Medullaの3種類の情報から任意のe-ベクトル方向を符号化するニューラルネットワークを構築し,その動作を検証した結果,様々な自然条件の刺激に対して高い精度で体軸方向を検出できることが明らかとなった。また,コオロギ脳内神経細胞からの細胞内記録により,ネットワーク構築の際に想定したものと同じ応答特性を持つニューロン群が見つかった。これらのニューロンは特定のe-ベクトル方向に対して強い興奮性の応答を示し,脳内でコンパスの働きをすることが示唆される。さらに,ミツバチの吻伸展反射を利用して偏光刺激のe-ベクトル方向を弁別させる学習実験を行った結果,彼らが偏光刺激をスキャンすることなく90°異なるe-ベクトル方向を弁別することが明らかとなった。これらの一連の結果は,昆虫がinstantaneous methodに基づく偏光視システムを持つことを強く示唆している。

著者

尾崎 まみこ 佐倉 緑 尾崎 浩一 尾崎 浩一

出版者

神戸大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2013-04-01

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クロオオアリの全ゲノム解析と、触角(嗅覚器)の遺伝子発現解析を、カースト別に網羅的に行ない、完成度の高い嗅覚受容体遺伝子のカタログを取得した。また、バイオインフォマティクス解析により、社会行動を保証する巣仲間識別機構の中心的働きを担う、100~130個の嗅覚受容神経をもつ炭化水素感覚子で発現する121種の嗅覚受容体遺伝子とCSP遺伝子を特定、その進化的分岐点を推定し、これらの嗅覚受容体遺伝子群が社会性を持つアリ類で爆発的に進化したことを証明した。これらの嗅覚受容体遺伝子群は、女王と働きアリ(共に雌)で、発現しているが、結婚飛行時以外に巣外に出ることのない雄アリには発現していないことを確認した。

著者

佐倉 緑

出版者

北海道大学

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2008

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コオロギを用い、体表物質によって引き起こされるオス同士の闘争行動の発現に触角からの入力が関与することを明らかとした。また、脳内の一酸化窒素(NO)とオクトパミン(OA)シグナルの阻害により、敗者の攻撃行動の回復がそれぞれ促進、抑制されることがわかった。触角への体表物質の刺激により脳内でNOが増加すること、NOにより脳内のOA量が減少することから、体表物質-NO-OAというシグナル経路が脳内に存在すると結論づけられた。

著者

足利 昌俊 菊地 美香 平口 鉄太郎 佐倉 緑 青沼 仁志 太田 順

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集

巻号頁・発行日

vol.16, pp.17-22, 2006-09-25

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In this paper, we propose a model of foraging behavior in multiple mobile robots. In this model, robots select behavior using their activities, which adjusted by interaction between other robots. And this model is using a mechanism of fighting behavior in male crickets. We simulate this model, and which shows that this model is better than a model of multiple robots without their activities about the working efficiency at dynamical working space.