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定量的動画データ解析から探るメダカの社会性行動

Research Project

Project/Area Number 15J07635
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

福永 津嵩  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsバイオイメージインフォマティクス / 線虫 / 動物行動
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、動画処理により得られたトラッキングデータから、特徴的な行動モチーフを検出する手法の開発について研究を行った。行動モチーフ検出手法としては、唯一の先行研究であるBrown et al. (PNAS 2013の手法) が存在するが、本手法は線虫を対象として開発されたものであるため、直接メダカに適用する事は難しいと考えられた。そこで本研究では、先行研究の手法をメダカに応用する上で問題になる部分を洗い出すために、手法の再実装及び先行研究データでの再検証を行った。結果として、先行研究の手法はデータへの依存性が極めて高く汎用性が低い事から、線虫以外の他生物への応用は難しい事が判明した。現在は、時系列データマイニングアルゴリズムを利用した、汎用性の高い新規の行動モチーフアルゴリズムを構築中である。

また、線虫行動データの再解析を行い、線虫変異体が異常な姿勢変化行動を示す理由について研究を行った。具体的には、変異体が異常な姿勢変化行動を示す理由を、「線虫が新しい姿勢を取れるようになる」「行動速度が変化する」「休眠状態の比率が変化する」「新しい姿勢変化行動が生まれる」の4つの可能性に分類し、各変異体がどのケースに分類されるかの解析を行った。結果として、多くの線虫変異体での異常行動の原因は、第一のケースである「線虫が新しい姿勢を取れるようになる」事である事が明らかとなった。一方で、npr-1を始めいくつかの変異体では、取りうる姿勢が野生型と変化していないにも関わらず、異常な姿勢変化行動を示していた。その原因を解析したところ、「行動速度が変化する」「休止状態の比率が変化する」といったケースに該当する変異体は存在したものの、「新しい姿勢変化行動が生まれる」というケースに該当する変異体は存在しない事が明らかとなった。現在はこの研究成果について英語投稿論文を準備中である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] GroupTracker: Video Tracking System for Multiple Animals under Severe Occlusion.2015

    • Author(s)
      Tsukasa Fukunaga, Shoko Kubota, Shoji Oda, and Wataru Iwasaki.
    • Journal Title

      Computational Biology and Chemistry

      Volume: in press Pages: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.compbiolchem.2015.02.006

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] GroupTracker: メダカの社会性行動を解析するためのトラッキングソフトウェアの開発2015

    • Author(s)
      福永 津嵩、久保田 祥子、尾田 正二、岩崎 渉
    • Organizer
      第34回日本動物行動学会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学 品川キャンパス (東京都港区)
    • Year and Date
      2015-11-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] A Video Tracking System for Multiple Animals under Severe Occlusion2015

    • Author(s)
      Tsukasa Fukunaga, Shoko Kubota, Shoji Oda, and Wataru Iwasaki
    • Organizer
      生命医薬情報学連合大会 2015
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス (京都府宇治市)
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Behavioral pattern detection algorithm for C.elegans toward understanding relationships among genes, neurons, and behavior2015

    • Author(s)
      Tsukasa Fukunaga and Wataru Iwasaki
    • Organizer
      生命医薬情報学連合大会2015年度大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス (京都府宇治市)
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] C.elegans 変異株の行動モチーフ解析から探る遺伝子-神経-行動の対応関係2015

    • Author(s)
      福永 津嵩、岩崎 渉
    • Organizer
      生命情報科学若手の会第七回研究会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学先端生命科学研究所 (山形県鶴岡市)
    • Year and Date
      2015-10-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Computational Ethology: バイオイメージインフォマティクスと動物行動学の融合2015

    • Author(s)
      福永 津嵩、岩崎 渉
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティクス・ワークショップ2015
    • Place of Presentation
      九州大学病院キャンパス (福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-06-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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