脊椎動物における認知能力の進化 ～魚類を対象とした実験的アプローチ～

• Project/Area Number: 18J01293
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Cognitive science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 堀田 崇 京都大学, 文学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ホンソメワケベラ / 推移的推論能力 / BD test / ベタ / 情報利用 / 推移的推論 / reject-control relation / 比較認知科学

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、脊椎動物における認知能力の進化的要因について解明するために、魚類を対象とした実験的アプローチを用いることを目的とした。
魚類はこれまで動物心理学分野ではあまり研究対象としては用いられてこなかった。その理由としては、大脳新皮質のような構造がないことや、原始的な脊椎動物であるということが理由として挙げられる。しかし近年の神経生理学分野における研究により、社会的意思決定に関する神経ネットワークは脊椎動物を通して相同であることが示唆された。そこで、魚類にも哺乳類や鳥類で報告されているような認知能力を有しているのかをまず研究することにした。
私は推移的推論という認知能力に注目した。推移的推論とは「A<BかつB<Cという関係が与えられれば、A<Cという関係を導ける」というものである。かつてはヒトの推論能力の試金石であると考えられていたが、2000年以降ではいくつかの哺乳類や鳥類で報告されている。そこで私は、掃除魚として知られているホンソメワケベラ（Labroides dimidiatus）を対象に実験をおこなった。検証には社会的刺激ではなく、哺乳類や鳥類で用いられた方法を採用した。その結果、実験をおこなった4個体すべてで推移的推論を用いて意思決定できたことが明らかとなった。
また推移的推論だけではなく、闘魚として有名なベタ（Betta splendens）が2つの情報が対立するときには私たちのように悩むような行動をすることも明らかとなりました。これらの研究は、魚類においても高度な認知能力をもつものがいることを示唆しており、今後の動物心理学分野における研究にも重要な影響を与えることが期待される。
今後はこれらの研究を基盤として種間比較をおこなっていくことが重要である。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Prosocial and antisocial choices in a monogamous cichlid with biparental care (2021)
  • Author(s): Satoh Shun、Bshary Redouan、Shibasaki Momoko、Inaba Seishiro、Sogawa Shumpei、Hotta Takashi、Awata Satoshi、Kohda Masanori
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 12 Issue: 1 Pages: 1775
  • DOI: 10.1038/s41467-021-22075-6
  • NAID: 120006998392
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020110
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Maternal Care-Providing Cichlid Neolamprologus furcifer Selectively Focuses on High-Threat Carnivorous Intruders, Limiting Attention to Other Threats (2021)
  • Author(s): Satoh Shun, Hotta Takashi, Kohda Masanori
  • Journal Title: Frontiers in Ecology and Evolution Volume: 9 Pages: 616810-616810
  • DOI: 10.3389/fevo.2021.616810
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transitive inference in cleaner wrasses (Labroides dimidiatus) (2020)
  • Author(s): Hotta Takashi、Ueno Kentaro、Hataji Yuya、Kuroshima Hika、Fujita Kazuo、Kohda Masanori
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 15 Issue: 8 Pages: e0237817-e0237817
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0237817
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fish focus primarily on the faces of other fish (2019)
  • Author(s): Hotta T, Kawasaka K, Satoh S, Kohda M.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Issue: 1 Pages: 8377
  • DOI: 10.1038/s41598-019-44715-0
  • NAID: 120006646828
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020479
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The possibility of comparative cognitive science in fish from the view of behavioral ethology (2019)
  • Author(s): 堀田崇
  • Journal Title: Japanese Journal of Animal Psychology Volume: 69 Issue: 2 Pages: 161-173
  • DOI: 10.2502/janip.69.1.7
  • NAID: 130007768889
  • ISSN: 0916-8419, 1880-9022
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Does a cichlid fish process face holistically? Evidence of the face inversion effect? (2019)
  • Author(s): Kawasaka K, Hotta T, Kohda M
  • Journal Title: Animal Cognition Volume: 22 Issue: 2 Pages: 153-162
  • DOI: 10.1007/s10071-018-01231-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] If a fish can pass the mark test, what are the implications for consciousness and self-awareness testing in animals? (2019)
  • Author(s): Kohda M, Hotta T, Takeyama T, Awata Satoshi, Tanaka H, Asai J, Jordan AL
  • Journal Title: PLOS Biology Volume: 17 Issue: 2 Pages: e3000021
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.3000021
  • NAID: 120006556218
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020436
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ホンソメワケベラはヒトの顔を弁別できるか？ (2020)
  • Author(s): 堀田崇・幸田正典
  • Organizer: 日本動物行動学会 第39回大会
• [Presentation] 魚類を対象とした推移的推論の検証 (2020)
  • Author(s): 堀田崇
  • Organizer: 第3回犬山認知行動研究会議
• [Presentation] ホンソメワケベラはヒトの顔を識別できるのか？ (2019)
  • Author(s): 堀田崇、黒島妃香、幸田正典
  • Organizer: 関西心理学会第131回大会
• [Presentation] Transitive inference in cleaner fish, Labroides dimidiatus (2019)
  • Author(s): Hotta T, Ueno K, Kuroshima H and Kohda M.
  • Organizer: 日本動物心理学会第79回大会
• [Presentation] 賢く闘う闘魚ベタ (2019)
  • Author(s): 松浦良史、堀田崇、幸田正典
  • Organizer: 日本動物行動学会第38回大会
• [Presentation] ンソメワケベラは報酬が得られない刺激を避ける (2019)
  • Author(s): 堀田崇、黒島妃香、安房田智司、幸田正典
  • Organizer: 日本動物行動学会第38回大会
• [Presentation] ホンソメワケベラはどのように刺激を弁別するのか？ (2018)
  • Author(s): 堀田崇、黒島妃香、幸田正典
  • Organizer: 関西心理学会第130回大会
• [Presentation] The fish in the mirror: mirror image is not a normal conspecific. (2018)
  • Author(s): Hotta T, Komiyama S, Kohda M
  • Organizer: 日本動物心理学会第78回大会
• [Presentation] Face inversion effect in fish: fish process faces holistically. (2018)
  • Author(s): Kawasaka K, Hotta T, Kohda M
  • Organizer: 日本動物心理学会第78回大会
• [Presentation] 魚類における優劣関係の記憶時間：忘れることは適応的なのか？ (2018)
  • Author(s): 堀田崇、安房田智司、幸田正典
  • Organizer: 第37回日本動物行動学会
• [Presentation] Is face also specific stimulus for fish? (2018)
  • Author(s): Hotta T
  • Organizer: 日本比較生理生化学会 第40回大会
  • Invited
• [Presentation] Cleaner wrasse learn un-rewarded stimuli but not rewarded stimuli. (2018)
  • Author(s): Hotta T, Kohda M
  • Organizer: Animal Sociology Seminar with Prof R Bshary.
  • Invited