| 研究領域 | 複雑な社会を維持する知性の源流を探る「認知進化生態学」の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
23H03871
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅳ)
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
高橋 宏司 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70723211)
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| 研究分担者 |
渡辺 茂 慶應義塾大学, 文学部(三田), 名誉教授 (30051907)
川坂 健人 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 特任助教 (60908416)
山本 直之 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80256974)
萩尾 華子 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (80848309)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
2025年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2024年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 推論 / メタ認知 / 顔認知 / 顔神経 / 認知生態 / 認知 / 学習 / 魚類 / 神経 / 心理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
魚類において、様々な高次認知能力が発見されているが、その報告例は未だに少なく、神経基盤も解明されていない。本研究班では、これまでに報告のない魚類の高次認知機構を探索し、さらに神経基盤を解明することを目的とする。特に、捕食・被食関係に注目した、推移的推論や視線誘導・共同注意や選択課題の行動からみるメタ認知について、魚類の生態を踏まえた手法によって高次認知能力の新規発見を目指す。また、魚類の顔認知について、行動学的な手法と神経解剖学的な試みを融合させ、その神経基盤を解明する。哺乳類と魚類の認知機構の相同性を検証することで、動物の認知能力の起源において重要な知見となることが期待される。
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| 研究実績の概要 |
本研究班では、魚類の未解明な高次認知能力を探索し、さらに神経基盤を解明することで、陸上動物との認知の相似・相同性を問い、脊椎動物における高次認知の起源に迫ることを目的としている。2年目となる2024年度では、高次認知能力の検討として、推移的推論、メタ認知、顔神経に注目し、これらの能力を検証するための予備的な実験を進めてきた。推移的推論では、前年度に続いて捕食性魚類であるオスカーを用いて隠れた餌に対する執着行動から餌に対する推察を検討した。多様な条件での検証を行なった結果、距離の離れた位置にある餌が隠された場合では、餌に対する執着行動が生じないことが明らかにされた。一方で、近距離で見えなくなった餌には執着反応が生じたことから、隠れた餌の認知がないわけではないということが示された。
メタ認知の検証では、キンギョを対象に水槽内に投与した薬物（ニコチン）の弁別に注目して、自身の中枢状態の認知の是非から検討を進めている。2024年度では、薬物の投与方法についての検討を重ねることで、液浸による投与によって薬物の知覚ができることが確かめられ、投与方法について確立した。
顔神経については、シクリッドを用いて、視覚回路の解析を行ない、網膜から大脳に至る視覚上行路と高次視覚機能に関わる可能性がある大脳内高次視覚回路が明らかにされた。さらに、顔画像などを呈示した後に全脳切片を作製し、ニューロン活動マーカーを利用して顔認知の際に活性化された脳領域の特定方法を確立した。
このほかに、魚類の集団心理に関する研究として、社会隔離されたキンギョの行動特性についての検証を行った。社会的に隔離された状態にある個体は警戒反応が促進されたが、隣り合う他者を取り除いて隔離状態になった個体では、この効果が即時的に現れず、他者の存在を認知していた可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
高次認知能力の検討では、推移的推論、メタ認知に注目し、これらの能力を検証することを進めており、2024年度の時点で検証するために重要となる知見が集まりつつある。推移的推論などでは当初想定の結果とは異なるところがあり、検討の余地が残されているが、メタ認知などでは実験手法の確率がほぼ完成している。神経基盤の解明では、顔認知における神経回路基盤を探る上で重要となる視覚回路が特定され、さらに顔認知知覚時における脳領域の特定方法についても確立することができた。また、当初計画以外の研究についても成果が得られつつあり、進捗状況としてはおおむに順調に進んでいるといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度となる2025年度では、前年度に得られた情報を基に、魚類の高次認知能力および神経基盤の検証を行う。推移的推論では、実験対象の育成環境に注目して執着行動の促進および当初計画の餌の数の推論についての実験を行う。特に、研究対象を人工飼育のオスカーだけでなく、野外で採集した肉食性魚類などでも実験を行う。また、隠れた餌への執着反応以外の手法も検討しつつ、推移的推論の検証を行なっていく。メタ認知では、ここまでに確立された実験手法によって検証を進めていく。さらに、薬物弁別だけでなく、自身の選択行動を手がかりとした弁別課題での実験も行い、異なる文脈でのメタ認知の成否についても検討する。また、顔認知に関する研究では、初年度に続いて魚類における異人種効果の検証について、生後の環境操作を加えた実験を実施し、環境要因がもたらす効果について検討する。高次認知を支える神経基盤の解明としては、ひきつづき顔認知の神経基盤の解明を目指す。前年度に確立した手法を用いて、他個体の顔知覚時のニューロンネットワークを明らかにし、高次認知に関わる中枢の特定を行う。また、本計画班で最終的に目指すところは、魚類の中にヒトと類似した認知・心理の知見を集積するところにある。そのため、魚類における認知や心理機構については、上記の課題以外にもアイデアが生まれた際は、柔軟に枠組みを広げて検証を進める。
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