| 研究課題/領域番号 |
20K06743
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 前橋工科大学 |
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研究代表者 |
安藤 規泰 前橋工科大学, 工学部, 准教授 (70436591)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 羽ばたき飛行 / 昆虫 / 腹部 / 体節 / 筋電位 / スズメガ / 筋肉 / 飛行 / 腹部運動 / 運動解析 / 高速度撮影 / 羽ばたき運動 / 飛行制御 / 運動制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
昆虫は羽ばたき飛行中に翅だけでなく，腹部を動かすことが古くから知られている．そしてこの機能として，重心を移動させることで飛行制御を補助している，と予想されてきた．しかし，「なぜ動かすのか」という根本的な問いに対して明確な答えは得られていない．本研究では，その解明のカギを昆虫飛行の「進化」に求め，飛翔筋と体節の筋の起源が同じことから，共通の極めてシンプルな制御機構がその背後にあるとの仮説を立てて研究を行う．
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| 研究成果の概要 |
昆虫は飛行中に翅の羽ばたき運動だけでなく腹部を動かすことが知られており，重心移動による姿勢制御や回転トルクの生成などの効果が示唆されている。しかし自由飛行時における腹部運動の機能，およびその制御に関わる神経筋メカニズムは明らかになっていない。本研究では，腹部の持ち上げ運動に関わる筋を同定し，その筋を切断した際の飛行の変化を解析した。さらに筋電位を行い腹部運動と羽ばたき運動との共通の制御メカニズムについて考察した。その結果，腹部運動が羽ばたき運動と共通の運動パターンで制御され，体軸のピッチ運動の安定に関与することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は，昆虫飛行における腹部運動の機能と制御を明らかにしたこと，そして飛行という運動が共通の指令信号に基づく全身の体節運動であることを示した点の2点である。特に腹部運動制御の神経筋機構の知見は，共通の運動パターンから各体節の異なる運動を生み出すことを示唆するものである。このことは，昆虫の進化におけるロコモーション（歩行，飛行，遊泳など）の多様化のメカニズムの解明につながる成果と言える。
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