2022 Fiscal Year Annual Research Report
アマガエル着地行動における行動計画と実時間視覚情報処理による協調制御
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20K06741
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中川 秀樹 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (80212083)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 着地行動 / 前肢伸展行動 / リアルタイム視覚情報処理 / 行動計画 / 高速度ビデオ撮影 / オプティックフロー刺激 / アマガエル / 行動解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実験I：アマガエルに機械刺激を与えて誘発されたジャンプと強制的に着地面に向けて移動させた時の前肢伸展行動の発現タイミングと振幅を統計的に比較した。また後者の遅い移動速度を補償するため、人工的にオプティックフロー刺激を与えた条件でも実験を行った。その結果ジャンプ時に観察された着地前一定時間に発現する振幅の大きな前肢伸展行動は、オプティックフローの有無に関わらず、スライディングによる強制移動では観察されなかった。それぞれの実験で観察された前肢伸展の振幅と着地までの残り時間の平均と標準偏差は135.4±26.6度；0.175±0.052秒、60.2±31.0度；0.252±0.15秒、61.6±33.5度；0.252±0.09秒であった。これらの結果は、着地に備えた前肢伸展はリアルタイムの視覚情報処理だけでは発現せず、行動計画が必須であるということを示している。
実験II:アマガエルに機械刺激を与えて誘発されたジャンプの着地前前肢伸展行動の発現タイミングを、その着地面に１）同心円の静止画、２）速度100cm/秒で接近してくる同心円のシミュレーション画像（ルーミング刺激）、３）速度144cm/秒で遠ざかる同心円のシミュレーション画像（リセッション刺激）を提示して測定し、統計的に比較した。その結果前肢伸展開始までの遅延時間の平均と標準偏差はそれぞれ0.049±0.00013秒、0.037±0.00017秒、0.059±0.00014秒となった。検定の結果遅延時間はリセッション刺激、静止画、ルーミング刺激の順に有意に大きな値となり、このことは、前肢伸展行動の発現タイミングは着地直前のリアルタイム視覚情報処理により調整されていることを示している。またルーミング刺激においては、刺激開始0.02～0.04秒の間にリアルタイム制御のためのオプティックフロー情報の閾値が存在していることが分かった。
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