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無脊椎動物の行動制御における「手続き」的脳内表示とその感覚種依存性

Research Project

Project/Area Number 18657025
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高畑 雅一  Hokkaido University, 大学院・理学研究院, 教授 (10111147)

Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords甲殻類 / 手続き的脳内表示 / 条件づけ / 般化 / 感覚種 / アメリカウミザリガニ / 道具的条件づけ / 「手続き的」記憶 / 感覚種(モダリティ) / 鋏脚 / 視覚刺激 / 感覚情報 / 運動出力 / アメリカザリガニ / 自発的行動 / 歩行運動 / 前大脳 / 中心体複合体 / 下行性介在ニューロン
Research Abstract

アメリカウミザリガニHomarus americanusを実験動物とし、新たに開発したoperant chamberを用いて、レバー押し型のオペラント条件づけの可能性を実証するとともに、分化強化の可能性について検討した。動物を実験水槽に十分に慣れさせた後、水槽内の餌場に自発的に接近するようになるまで乾物ホタテ貝柱で誘導し、接近した場合に餌を与えた。この訓練が完了したのち、1セッションを30分としてレバーに対する自発的なはさみ行動の平均生起率(1セッションのはさみ回数/セッション数、以下BL値と呼ぶ)を確定した。次いでレバー押しに対して報酬を連合した。ここでは特に、1)セッションごとのはさみ回数の推移《獲得、消去、回復の傾向は観察されるか》および2)はさみ強度のスケジュール間比較《はさみ強度について分化強化手続きができるか》を調査した。強化閾値を変える前と後で、はさみ強度(各はさみ行動の最大応答値)の分布にどのような変化が現れるのか個体ごとに調べるに当たっては一般化線形モデル選択法を適用した。その結果、各セッションのはさみ回数は、獲得手続きではBL値以上で持続する傾向、消去手続きではBL値付近に徐々に近づく傾向、回復手続きではBL値以上で再び持続する傾向が、それぞれみられた。また、非随伴性強化ではBL値以上の割合は獲得手続きの場合以下であり、持続する傾向もみられなかった。これらの知見は、アメリカウミザリガニでオペラント学習が可能であることを実証している。また、強化閾値を上げたことに依存してはさみ強度が上昇し、強化閾値を変えない場合では、はさみ強度に変化はなかった。これらの結果は、分化強化が強化閾値の上昇に限って成立する可能性を示唆する。閾値下降については、新たな装置を開発して調査する必要がある。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Effects of active conductance distribution over dendrites on the synaptic integration in an identified nonspiking interneuron2008

    • Author(s)
      Takashima, A.
    • Journal Title

      PLos ONE 3

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electromyographic characterization of walking behavior initiated spontaneously in crayfish2008

    • Author(s)
      Chikamoto, K.
    • Journal Title

      Zool. Sci. 25

      Pages: 783-792

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Static electric field detection and behavioural avoidance in cockroaches2008

    • Author(s)
      Newland, P. L.
    • Journal Title

      J. Exp. Biol. 211

      Pages: 3682-3690

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physiological changes of premotor nonspiking interneurons in the central compensation of eyestalk posture following unilateral sensory ablation in crayfish2007

    • Author(s)
      Fujisawa, K.
    • Journal Title

      J. Comp. Physiol. 193

      Pages: 127-140

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disynaptic and polysynaptic statocyst pathways to an identified set of premotor nonspiking interneurons in the crayfish brain2007

    • Author(s)
      Fujisawa, K.
    • Journal Title

      J. Comp. Neurol. 503

      Pages: 560-572

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Behavioral context dependent modulation of descending statocyst pathways during free walking as revealed by optical telemetry in crayfish2007

    • Author(s)
      Hama, N.
    • Journal Title

      J. Exp. Biol. 210

      Pages: 2199-2211

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physiological changes of premotor nonspiking interneurons in the central compensation of eyestalk posture following unilateral sensory ablation in crayfish2007

    • Author(s)
      K.Fujisawa
    • Journal Title

      Journal of Comparative Physiology 193

      Pages: 127-140

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Gaseous neuromodulator-related genes expressed in the brain of honeybee Apis mellifera2007

    • Author(s)
      T.Watanabe
    • Journal Title

      Developmental Neurobiology 67

      Pages: 456-473

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Functional Significance of passive and active dendritic properties in the synaptic integration by an identified nonspiking interneuron of crayfish2006

    • Author(s)
      A.Takashima
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology 96

      Pages: 3157-3169

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      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] ザリガニの自発性歩行運動開始にかかわる局所性脳内シナプス表現2008

    • Author(s)
      加賀谷勝史
    • Organizer
      日本動物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2008-09-07
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ザリガニの歩行運動開始にかかわる下行性神経活動の行動生理学的解析2007

    • Author(s)
      加賀谷勝史
    • Organizer
      日本動物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      青森県弘前市 弘前大学
    • Year and Date
      2007-09-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Book] 昆虫ミメティクス〜昆虫の設計に学ぶ〜(下澤楯夫・斜山孝彦篇)2008

    • Author(s)
      高畑雅一
    • Total Pages
      1074
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス
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      2008 Annual Research Report
  • [Book] バイオとナノの融合I 新生命科学の基礎2007

    • Author(s)
      濱徳行
    • Publisher
      北海道大学出版会
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      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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