2019 Fiscal Year Annual Research Report
マルチテレストリアルロコモーションから解き明かす生物の多様な振る舞いの発現機序
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16H02351
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石黒 章夫 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (90232280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青沼 仁志 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (20333643)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 水陸両用ロコモーション / 自律分散制御 / ムカデ / 歩行 / 遊泳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) ムカデ の歩行と遊泳間のロコモーション遷移メカニズムの数理モデル化
前年度に立式した，トビズムカデ が培地の物理的特性（陸地か水上か）に呼応して発現する，歩行と遊泳間の遷移現象に内在する制御モデルの検証を行った．統計的に信頼に足る数のムカデを用いて改めて行動観察実験ならびに神経切断実験を行った結果，立式した制御原理の数理モデルは現象の本質を捉えていることが確認できた．この結果は高く評価され，Scientific Reportsに掲載された．
(2) ムカデ の脚間協調メカニズムの数理モデル化
前年度に引き続き，セスジアカムカデ が状況依存的に脚運動の粗密波の向きを逆転させる歩容遷移現象（ダイレクトウェーブとレトログレードウェーブ歩容間の遷移）に着目し，このような柔軟な脚間協調を実現する発現機序の解明を試みた．ハイスピードカメラによる詳細な行動観察の結果，この現象の背後にある最も決定的な要因は，隣接する脚との物理的接触を回避するように運動位相が調整されている可能性が高いことが改めて認識することができた．考えてみれば，脚間の物理的接触を避けるというのは，最も根源的な脚間協調のありようだと思われる．複雑な歩容遷移現象の背後にこのようなシンプルな制御則の存在が垣間見えたことは興味深い．この考察をさらに展開して，早期に論文化する予定である．
これまでの研究を通して得た重要な気づきは，地方分権的な分散制御を基盤として脳という中央からの制御が上にうまく乗ること，すなわち分散制御と中枢制御が有機的に連関することで適応的運動機能が生み出されているということである．今後はこのような視座に基づいた研究を展開していきたい．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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