2016 Fiscal Year Research-status Report
フライトシミュレータを用いたミツバチの餌場学習の神経基盤の解明
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16K07439
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
佐倉 緑 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (60421989)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 昆虫 / 偏光 / 経路積算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの昆虫は経路積算によるナビゲーションを行う。経路積算には、移動中に「方向」と「距離」を検出していく必要があるが、このうち天空の偏光による方向検出の神経機構に関しては、すでに多くの知見が蓄積されている。一方、距離検出および方向情報と距離情報の統合機構については未解明な点が多い。そこで本研究では、ミツバチの採餌飛行を実験室内で再現するフライトシミュレータを構築し、仮想空間内で特定の方向と距離にある疑似餌場を学習させる実験系を確立し、学習行動中の神経活動を脳の局所破壊や慢性埋め込み電極による記録を使って明らかにすることを目指している。
本年度は、ミツバチ用のフライトシミュレータを構築し、シミュレータ内での拘束ミツバチの飛行行動を観察する画像取得法およびその解析法を確立した。フライトシミュレータは、ミツバチに距離を知覚させるオプティックフロー刺激と、方向を知覚させる偏光刺激を与えられるように設計し、シミュレータ内でのミツバチの挙動は側方および後方からのカメラで撮影する。撮影した画像から飛行中のミツバチの姿勢を解析することにより、個体の飛行軌跡を推測することができる。実際に飛行中のミツバチの発生するトルクとその時の個体の腹部の挙動とを同時記録することで、画像解析のみで左右方向へのターンが再現よく推測できることを確かめた。さらに、野外で特定の餌場を学習したミツバチ個体を用いてフライトシミュレータ内での飛行軌跡を解析したところ、学習した目的地への定位飛行を発現することを明らかとした。現在は、フライトシミュレータ内での条件付けを行うための装置改良と条件検討を行っている。
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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
今年度は、フライトシミュレータを構築してミツバチの採餌行動を実験室内で観察する方法を確立することができた。当初予定していた、自動的に条件付けを行うための給餌装置は未設定であるが、その代わりに野外で学習した個体を用いて、目的地への定位行動が発現することを確認した。以上をふまえて、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
フライトシミュレータを用いて、学習個体に種々の視覚刺激を与えた時の飛行軌跡の解析をすすめる。また、砂糖水給餌システムを追加することで、シミュレータ内での餌場学習実験へと発展させる予定である。具体的には、オプティックフロー刺激と偏光刺激の併用により、任意の方向と距離にある餌場を学習させることができるかどうかを確かめる。
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| Causes of Carryover |
フライトシミュレータ内で採餌学習を行わせるための砂糖水給餌システムの設計が終わらず、部品の購入を延期したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
早急に装置の設計を行い、次年度に予定通り経費を支出する予定である。
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