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クジラはどうして長く潜ることができるのか?心機能評価からのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 20K21362
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

坂本 健太郎  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80374627)

研究分担者 青木 かがり  東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (60526888)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード心電図 / 鯨類 / 潜水
研究開始時の研究の概要

鯨類の潜水能力は哺乳類の中で最大である。潜水中には、心拍数を低下させるなど、何らかの循環器系の調節を行う事で、このような長期間の潜水を可能にしていると考えられている。これまでは水中で遊泳する鯨類の心機能を経時的に計測することが出来なかったため、その生理機能は謎に包まれていた。本研究では潜水を行う鯨類から長期間にわたって心電図計測を行い、鯨類の潜水能力を循環器系制御の側面から解明することを目指す。

研究成果の概要

水中で生活する鯨類は直接観察することが難しく、その行動や個体レベルでの生理機能の解明が課題となっていた。我々は、心機能評価というアプローチによって鯨類の卓越した潜水能力に関わる機能について明らかにすることを目的として研究を行った。ハナゴンドウに加速度センサと心電図記録計を装着することで、活動量と心拍数を経時的に計測した。得られたデータより、ハナゴンドウの活動パターンと心機能に関する知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鯨類が卓越した潜水能力を持つことは昔から知られていたものの、自由に行動する個体から生理機能に関する知見を得ることが困難であったため、その能力は謎に包まれていた。そこで我々は遊泳時の鯨類から心拍数を計測する新たな計測手法を開発した。本研究では遊泳する鯨類から活動度と心電図を計測し、活動量と心拍数が一日の中で変動することを見出した。本研究で得られた成果は、鯨類の卓越した潜水能力を解明するうえで重要な知見になると期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] A non-invasive system to measure heart rate in hard-shelled sea turtles: potential for field applications2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Kentaro Q.、Miyayama Masaru、Kinoshita Chihiro、Fukuoka Takuya、Ishihara Takashi、Sato Katsufumi
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 376 号: 1830 ページ: 20200222-20200222

    • DOI

      10.1098/rstb.2020.0222

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards non-invasive heart rate monitoring in free-ranging cetaceans: a unipolar suction cup tag measured the heart rate of trained Risso's dolphins2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki Kagari、Watanabe Yurie、Inamori Daiki、Funasaka Noriko、Sakamoto Kentaro Q.
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 376 号: 1831 ページ: 20200225-20200225

    • DOI

      10.1098/rstb.2020.0225

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The New Era of Physio-Logging and Their Grand Challenges2021

    • 著者名/発表者名
      Fahlman Andreas、Aoki Kagari、Bale Gemma、Brijs Jeroen、Chon Ki H.、Drummond Colin K.、F?re Martin、Manteca Xavier、McDonald Birgitte I.、McKnight J. Chris、Sakamoto Kentaro Q.、Suzuki Ippei、Rivero M. Jordana、Ropert-Coudert Yan、Wisniewska Danuta M.
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 12 ページ: 669158-669158

    • DOI

      10.3389/fphys.2021.669158

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ハナゴンドウの体温・活動量・ 心拍数の日内変動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      阪井紀乃, 福井大祐, 白水博, 渡辺友梨絵, 稲森大樹, 船坂徳子, 青木かがり, 坂本健太郎
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Measuring electrocardiograms and heart rates of toothed whales using bio-logging devices2021

    • 著者名/発表者名
      Fujiki S, Aoki K, Sakamoto KQ, Inamori D, Watanabe Y, Funasaka N, Sato K
    • 学会等名
      The 7th International Bio-Logging Science Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a non-invasive method for measuring the heart rate of hard-shelled sea turtles swimming freely in the ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto KQ, Kinoshita C, Saito A, Miyayama M, Fukuoka T, Ishihara T, Sato K
    • 学会等名
      The 7th International Bio-Logging Science Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards non-invasive heart rate monitoring in free-ranging cetaceans: a unipolar suction-cup tag reveals resting heart rate decreases with body mass2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, Fujiki S, Inamori D, Watanabe Y, Funasaka N, Sato K, Sakamoto KQ
    • 学会等名
      The 7th International Bio-Logging Science Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゆっくり泳ぐか?速く泳ぐか?深海へ潜水する鯨類の潜水戦略:バイオメカニクスとスケーリングの視点から.2021

    • 著者名/発表者名
      青木かがり, Andreas Fahlman, 鈴木一平, 坂本健太郎, 稲森大樹, 渡辺友梨絵, 船坂徳子, 新妻靖章, 佐藤克文
    • 学会等名
      第68回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオロギングによる飼育下ハクジラ類の心拍測定:クジラは心拍数を認知的にコントロールしているか?2021

    • 著者名/発表者名
      藤木早良, 青木かがり, 坂本健太郎, 稲森大樹, 渡辺友梨絵, 船坂徳子, 佐藤克文
    • 学会等名
      第68回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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