魚類の心理特性に注目した新たな増養殖技術基盤の開発

Research Project

Project/Area Number	22K19207
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	高橋宏司京都大学, フィールド科学教育研究センター, 助教 (70723211)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	南憲吏北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (50793915) 持田浩治長崎総合科学大学, 総合情報学部, 准教授 (60583474)
Project Period (FY)	2022-06-30 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords	情動 / 養殖 / 摂餌活性 / 赤色 / 摂餌音 / 水産心理
Outline of Research at the Start	水産現場の多くでは、魚の行動を理解・制御することが求められる。しかし、過去の行動学的な研究では、測定が困難な認知や心理については触れられずに発展してきた。本研究は、“サカナ”の心理特性である「情動」に注目し、飼育魚の成長効率の向上を目指す。まず、摂食情動を、摂餌音を利用して誘発させ、摂餌音によって誘発された摂食情動を赤色光刺激によって促進させる。そして、これらの複合刺激によって、成長効率が向上するかどうかを、大型水槽での飼育実験によって明らかにする。魚類の認知・心理学的なアプローチでの増養殖技術の開発は、従来のものとは大きく異なり、水産学分野において新たな学術的展開をもたらすことが期待される。
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、“サカナ”が持っている心理特性である「情動」に注目し、摂食行動の基盤にある摂食情動を摂餌音および赤色光刺激によって促進させることで、飼育魚の成長効率の向上を目指すことを目的とする。初年度である2022年度では、摂餌音の確認および録音・再生システムの構築を実施し、同時並行で赤光の摂食情動促進効果について検討した。水産有用魚種に適用する前に、モデル生物であるゼブラフィッシュを対象に、摂餌音・赤色刺激の実験を実施した。摂餌音については、水槽下でのゼブラフィッシュの摂餌時に特徴的な周波数の摂餌音が確認され、摂餌音の録音・再生システムを構築することができた。また、赤光刺激については、ゼブラフィッシュの摂餌行動は、赤光環境下で活発な摂餌が持続しやすい効果が確認された。水産有用種での検討では、マアジを用いて赤光が摂餌行動におよぼす効果について検討をした。赤光の照射によってマアジの摂餌量の増加効果は確認されなかったが、水面下での遊泳行動の増加効果は確認されたことから、赤光は摂餌活性を高める可能性が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 摂餌音および赤色刺激について期待される効果は、魚類に広く共通するものである可能性が高いことから、本年度は実験が行いやすいゼブラフィッシュでの実験に取り組んだ。当該研究課題はこれまでに研究実績のない研究であることから、本年度は実験水槽や集音機器などの研究基盤の準備が主な取り組みとなった。一方で、ゼブラフィッシュでの水槽実験から、期待している摂餌音の録音や赤色刺激の効果の予備的な情報を得られることができ、研究推進における基礎的な研究基盤を構築することができた。
Strategy for Future Research Activity	2022年度に行った予備的な実験から、摂餌音の録音や赤色刺激の摂餌実験の基盤を構築することができた。ここから得られた情報を元に、2023年度はゼブラフィッシュを用いてこれらの効果の検証を進めていく。具体的には、摂餌音の実験では、録音した摂餌音の再生実験を実施する。また、集魚効果が見られた際は、摂餌音再生時の摂食ホルモンの測定も行う。摂餌音が摂餌情動を誘発するのであれば、再生時に集魚効果がみられ、血中の摂食ホルモンの分泌がみられることが期待される。赤光刺激の実験では、赤光照射時の短期的な摂餌量の測定および長期的な成長量の測定を行う。赤光刺激による摂食情動の促進効果があれば、摂餌量および成長量が向上することが期待される。また、赤光刺激については学習促進についても検討する。申請者の先行研究から、赤光刺激は回避学習を促進することが確かめられているが、この学習促進が餌を無条件刺激とした報酬学習でも成立すれば、赤光刺激の情動促進効果が明らかになることが期待される。これらのゼブラフィッシュでの実験と並行して、水産有用魚種であるマアジおよびマダイでも実験を行なっていく予定である。