| Project/Area Number |
24K20939
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高井 優生 九州大学, 農学研究院, 助教 (50992351)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 行動影響 / 行動特性 / 行動試験 / メダカ / Shoaling Test / Peek-A-Boo Test / 生態リスク |
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| Outline of Research at the Start |
医薬品は生理活性が強いため、低濃度でも水生生物に影響を与えることが懸念されており、特に中枢神経薬は水生生物の行動に大きな影響を与えることが報告されている。本研究ではこれまで明らかになっていなかった「医薬品などの化学汚染物質による魚類の行動変化がどのように生態リスクにつながるのか？」を明らかにするための研究を行う。具体的には、医薬品による魚類（モデル生物：メダカ）の行動変化とそれによる生存率や繁殖率などの生態リスクへの影響を数理モデルで評価する。これにより、これまで漠然と議論されてきた魚類の行動影響がどのように生態リスクに繋がるのかを定量的に評価することが可能になる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では「医薬品などの化学汚染物質による魚類の行動変化がどのように生態リスクにつながるのか？」を解明することを目的としている。具体的には、医薬品による魚類（モデル生物：メダカ）の行動変化とそれによる生存率や繁殖率などの生態リスクへの影響を数理モデルで評価することで目的の達成を目指す。そのため、初年度（2024年度）はメダカの行動特性（探索性、活動性、社会性、大胆さ、攻撃性）を簡易的に評価するための試験手法確立を目指して研究を行った。まず、メダカの攻撃性について、生体同士での攻撃行動や鏡への攻撃行動を観察した結果、試験実施時間（繁殖行動を行う時間帯とそれ以外の時間帯）や試験環境（水槽の大きさや相手個体のサイズ）による影響が大きく、さらに、メス個体では攻撃行動を行う個体が少なかった。そのため、本研究課題で目指す汎用的（簡易的）な行動試験手法の中に攻撃性を加えることは困難であると判断した。次に、既存の社会性テスト（Shoaling Test, Takai et al., 2020）を改良して、より再現性高くメダカの社会性（群れ行動）を定量する手法を確立した（改良版Shoaling Test）。改良版Shoalingテストと天敵応答能評価テスト（Peek-A-Boo Test, Takai et al., 2023）を組み合わせて実施することで、1個体あたり合計20分の録画時間で行動特性を評価するための試験データを得ることができるようになった。さらに、試験魚の遊泳軌跡を情報エントロピーで定量し、情報エントロピーと遊泳速度や遊泳距離などを併せて解析することで、各試験魚の探索性と活動性の定量を可能にした。この試験手法は市販のガラス水槽と白画用紙、録画器具のみで実施可能であるため、2024年度の達成目標「メダカの行動特性を簡易的に評価する実験手法の開発」は達成できたと判断した。
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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
2024年度はメダカの行動特性を評価するための汎用的な試験手法を開発することを目的として研究を行った。その結果、1個体あたり合計20分の録画時間で行動特性を評価するための試験データを得るための行動試験手法およびその解析方法を確立した。この試験手法は市販のガラス水槽と白画用紙、録画器具のみで実施可能であるため「メダカの行動特性を評価するための汎用的な試験手法を開発する」という2024年度の目的は達成できたと考えている。そのため、研究計画は順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度は、2024年度に開発した行動試験手法を用いてメダカへの向精神薬の曝露試験を行い、向精神薬によるメダカの行動特性の変化を定量的に評価する。さらに、2026年度は実験生態系を用いた向精神薬の曝露試験を実施し、行動影響と生態リスクとの関係を評価する。
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