| 研究課題/領域番号 |
20H04275
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61060:感性情報学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
曽 智 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (80724351)
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| 研究分担者 |
辻 敏夫 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (90179995)
吉田 将之 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (70253119)
松下 光次郎 岐阜大学, 工学部, 准教授 (30531793)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | 生体電気信号 / 感性情報学 / ゼブラフィッシュ / 機械学習 / 小型魚類 / 情動評価 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ゼブラフィッシュは脊椎動物のモデル生物として生物学的分野において広く用いられている．これまでゼブラフィッシュの情動は運動によって評価されてきたため，明確な運動変化を示す恐怖情動が主な解析対象とされ，他の情動に関する理解は進んでいないという問題があった．本研究課題では呼吸と運動に起因する生体電気信号に着目し，生体電気信号から魚の生理状態と運動状態を抽出するとともに，これらを統合的に解析することにより情動を評価する．本研究は，ゼブラフィッシュに対する投薬効果やその情動発現メカニズムを詳細に解析可能なツールを提供できるため，他分野への大きな波及効果が期待できる．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題ではゼブラフィッシュが発する運動と呼吸に起因する生体電気信号に着目し，自由遊泳中のゼブラフィッシュから生体電気信号が計測可能なシステムを開発した．そして，生体電気信号から生理状態と運動状態を同時抽出し，生理・運動状態から恐怖／不安状態，欲求状態，ニュートラル状態という３種類の情動状態を識別できることを示した．本手法はカメラシステムを必要としないため光環境や水槽背景を問わず運動が計測可能という利点がある．また，生体電気信号から生理状態と運動状態を同時計測という本研究独自のアイデアには，これまで運動解析に依拠してきた魚の情動評価法を一新する可能性がある．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自由遊泳状態でゼブラフィッシュの生体電気信号を計測する新たな技術が開発できたことにより，呼吸と全身運動と生体電気信号との関係を世界で初めて明らかにできる可能性がある．また，運動解析によって主に急性的な恐怖情動を評価してきた従来研究に対し，新たに呼吸状態が観測できるようになったため，多種多様な情動に対する生理状態と運動状態の応答を体系的に明らかにできる可能性がある．以上より，本成果は創薬分野において情動に作用する化合物候補のスクリーニング法の開発や，情動発現のメカニズムを探求するための方法論として脳科学分野の発展に貢献できる可能性がある．
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