Neural mechanisms of collective behavior in social insects
| Project/Area Number |
23K23968
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| Project/Area Number (Other) |
22H02705 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
北條 賢 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (70722122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土畑 重人 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (50714995)
佐倉 緑 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (60421989)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | 社会性昆虫 / フェロモン / 集団行動 |
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| Outline of Research at the Start |
アリやハチなどの社会性昆虫が示す集団採餌行動は，動物が示す洗練された集団行動の代表的な例の一つである.餌源を発見した個体はフェロモンを介した個体間相互作用によって，個体の行動を改変し，集団として効果的に餌場を選択することができる.また，社会性昆虫では社会行動の神経機構に関する豊富な知見も得られており，集団行動を制御する神経機構を調べる上で優れたモデルである.個体が分泌するフェロモンが他個体の意思決定を改変する神経機構を明らかにし，得られた知見を元に集団行動を説明する数理モデルの構築とその実証を行い，集団行動のダイナミクスが生じるメカニズムを包括的に理解することを目指す.
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、アミメアリとニホンミツバチを用いて、動員フェロモンによる集団行動の制御機構に関する実験を計画どおりに実施することができた。その成果として、以下のような新しい知見が得られた。1. アミメアリにおいて道しるべフェロモンによってワーカーの学習行動や歩行活動が変化し、その制御には生体アミンが関わる神経回路の改変が関わることを示した。2. ニホンミツバチにおいて、栄養交換時に分泌されるフェロモン物質が匂いに対する学習効率と記憶の保持率を高めることを示した。3.人工環境下でアミメアリの集団が形成される様子を解析し、その集団形成を説明しうる数理モデルを構築した。今年度はフェロモンによる個体レベルの行動変化とその制御因子に迫るとともに、集団行動を説明するための基本となる数理モデルを構築することができた。総じて次年度以降に個体レベルのより詳細な神経機構と個体の行動変化が集団行動に及ぼす影響を紐づける実験を進める上での基盤となる成果を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
行動・神経・理論いずれにおいても当初の予定通りうまく進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きアミメアリ、ニホンミツバチの2種を用いて動員フェロモンによる行動改変とその神経機構を調べる実験を行う。22年度に行動変化に関与することが示唆された生体アミンについて、そのアゴニストやアンタゴニストを投与し、行動変化に与える影響を調べる。また特定のアミン神経系の阻害が集団レベルに与える影響についても実験を開始する。数理モデルに関してはこれまでに構築したモデルを軸に、集団行動を制御する因子として集合性を引き起こすフェロモンを想定し、フェロモンの動態や行動変化を組み込める形に拡張していく予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
