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2018 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

Research Project

Project/Area Number 16K07439
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

佐倉 緑  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (60421989)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords昆虫 / 偏光 / 経路積算
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きょり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することを目指している。
今年度は、昨年度までに構築したフライトシミュレータとフライトシミュレータ内での飛行行動の画像解析技術を用い、事前の採餌経験に基づいて飛行軌跡がどのように変化するかについて解析を行った。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し、その飛行姿勢の映像から実際の飛行軌跡を推定した。野外で採餌訓練を行った個体に対して、餌場から帰巣する際の飛行軌跡を解析した結果、上方からの偏光情報に基づいて往路と同様な軌跡を描くことが確認され、長距離の採餌には経路積算が優位に利用されることが明らかとなった。また、複数の偏光パターンを組み合わせて訓練することにより、加算されたベクトル方向への学習を成立させることに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画していたフライトシミュレータによる飛行軌跡の評価とそれを利用して偏光情報に基づく餌場学習を確認することができた。現在、これらのデータを論文化する作業を行っている。

Strategy for Future Research Activity

得られた成果の論文化のために、研究期間を延長した。今後は、データのさらなる解析を行い、論文を完成させることで課題を完了する。

Causes of Carryover

期間中に得られたデータについて現在投稿論文を準備中であり、原稿の完成が次年度になる見込みであるため、論文投稿費用として計上していた金額分を次年度に繰り越した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Free University of Berlin(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Free University of Berlin
  • [Journal Article] Host manipulation by parasites as a cryptic driver of energy flow through food webs2019

    • Author(s)
      Sato T, Iritani R, Sakura M
    • Journal Title

      Current Opinion in Insect Science

      Volume: 33 Pages: 69-76

    • DOI

      10.1016/j.cois.2019.02.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Markerless visual servo control of a servosphere for behavior observation of a variety of wandering animals2019

    • Author(s)
      Iwatani Y, Ogawa H, Shidara H, Sakura M, Sato T, Hojo MK, Honma A, Tsurui-Sato K
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 33 Pages: 183-194

    • DOI

      10.1016/j.cois.2019.02.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neural Mechanisms of Animal Navigation.2018

    • Author(s)
      Kimura KD, Sato M, Sakura M
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 10922 Pages: 65-81

    • DOI

      10.1007/978-3-319-91131-1_5

    • Open Access
  • [Journal Article] 動物ナビゲーションの神経基盤2018

    • Author(s)
      木村 幸太郎,佐藤 正晃,佐倉 緑
    • Journal Title

      生物の科学 遺伝

      Volume: 72 Pages: 512-518

  • [Presentation] A test of the extended phenotype in a host-parasite system: the gene expressions in the horsehair worm and its host2019

    • Author(s)
      Chiu M-C, Oishi S, Sakura M, Tanabe A, Hashiguchi Y, Mishina T, Takeshima H, Matsuzaki S, Nakajima N, Sato T
    • Organizer
      第66回日本生態学会大会
  • [Presentation] Life history of navigational exploration and social communication in honeybees2019

    • Author(s)
      Chen X, Okada R, Walter S, Sakura M, Xing Y, Menzel R
    • Organizer
      13th Goettingen Meeting of the German Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Honeybees choose their way to home using e-vector information from the sky2018

    • Author(s)
      Sakura M, Onishi H, Okuyama A, Matoba N, Kobayashi N, Okada R
    • Organizer
      International Congress for Neuroethology 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フタホシコオロギの視覚情報に基づく場所記憶形成2018

    • Author(s)
      松原 伸明,岡田 龍一,佐倉 緑
    • Organizer
      日本動物学会第89回札幌大会
  • [Presentation] ミツバチの嗅覚-味覚連合学習におけるオクトパミンの役割2018

    • Author(s)
      小林 樹里,岡田 龍一,佐倉 緑
    • Organizer
      日本動物学会第89回札幌大会
  • [Presentation] Place memory based on visual information in the cricket Gryllus bimaculatus2018

    • Author(s)
      Matsubara N, Okada R, Sakura M
    • Organizer
      日本比較生理学会第40回神戸大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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