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2014 年度 実績報告書

脳‐機械融合システムによる環境適応行動中の昆虫脳の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J10557
研究機関東京工業大学

研究代表者

峯岸 諒  東京工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード適応能 / 脳‐機械融合システム / 複数感覚統合 / 匂い源探索 / 微小脳 / 昆虫 / 内部システム / 感覚フィードバック
研究実績の概要

本研究は動的な環境下で適切に情報処理を行う脳の機能・機構の解明を目指し、雄カイコガの匂い源定位行動を対象に、行動中の神経活動の解析、および行動指令信号により駆動される移動ロボット「脳‐機械融合システム」を用いることで、この課題に正面から取り組んだ。
行動中の神経活動解析においては、カイコガ脳内への埋め込み電極による慢性計測により、前大脳領域において,歩行に先行して発火する神経活動が,歩行中の前進速度および回転角速度と相関することを明らかにした。これらの神経活動は匂い刺激により引き起こされるが,活動ユニットの中には視運動反射応答を示すユニットが存在することを明らかにした。
匂い源定位行動中の左右ターン行動を指令する運動神経活動により駆動されるロボットを用いた実験系「脳‐機械融合システム」においては、匂い源探索中の行動指令の神経活動が視運動反射応答により修飾を受けることを明らかにした。指令信号の修飾による歩行中の回転角速度の調節が、効率的な匂い源探索を実現していることを、シミュレーション実験、ガスセンサおよび行動アルゴリズムを搭載したロボットを用いた実機実験により検証した。これら一連の成果は、International Congress of NeuroethologyおよびNeuroscience2014において発表され,前者においては最優秀発表論文賞を受賞した。今後これらの成果を投稿論文として順次発表していく予定である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] カイコガ行動計測のための3 自由度サーボスフィアの構築2014

    • 著者名/発表者名
      志垣俊介,福島俊平,峯岸諒,倉林大輔,神崎亮平
    • 雑誌名

      日本機械学会論文誌,C編

      巻: 80 (813) ページ: 1-14

    • DOI

      10.1299/transjsme.2014dr0131

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 匂い源に対する情報エントロピーを用いた探索行動とパフモデルへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      岩崎孝弘,峯岸諒,倉林大輔
    • 学会等名
      第27回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学(東京・新宿区神楽坂)
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-23
  • [学会発表] Analysis of locomotion related neural activity in odor source searching behavior of an insect2014

    • 著者名/発表者名
      Minegishi R, Kurabayashi D, Kanzaki R
    • 学会等名
      Neuroscience2014
    • 発表場所
      Walter E Washington Convention Center, Washington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] 昆虫羽ばたき時の筋肉活動電位を用いた行動弁別2014

    • 著者名/発表者名
      志垣俊介,福島俊平,峯岸諒,倉林大輔,安藤規泰,神崎亮平
    • 学会等名
      計測自動制御学会第20回創発システム・シンポジウム
    • 発表場所
      諏訪東京理科大学 (長野・茅野市)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-02
  • [学会発表] カイコガ模倣型ロボットによる化学感覚探索2014

    • 著者名/発表者名
      吉原拓実,高橋洋介,峯岸諒,倉林大輔,神崎亮平
    • 学会等名
      計測自動制御学会第20回創発システム・シンポジウム
    • 発表場所
      諏訪東京理科大学 (長野・茅野市)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-02
  • [学会発表] Analysis of protocerebral neural activity relating to odor source searching locomotion of silkworm moth2014

    • 著者名/発表者名
      Minegishi R, Kurabayashi D, Kanzaki R
    • 学会等名
      The 11th International Congress of Neuroethology (2014 ICN/JSCPB)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Sequences decomposition of an odor-source searching behavior of a silkworm moth based on flight muscle electromyograms on 3 DOF servo-sphere2014

    • 著者名/発表者名
      Shigaki S, Fukushima S, Minegishi R, Kurabayashi D, Kanzaki R
    • 学会等名
      The 11th International Congress of Neuroethology (2014 ICN/JSCPB)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Experiment of stereo-sensors for chemical plume tracing by optogenetic silkworm moth2014

    • 著者名/発表者名
      Kishi K, Kurabayashi D, Minegishi R, Sakurai T, Kanzaki R, Tabuchi M, Sezutsu H
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Intelligent Autonomous Systems (IAS2014)
    • 発表場所
      Centro Congressi Padova, Padova, Italy
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-19
  • [学会発表] 3自由度サーボスフィア上での触角電位の同時計測による行動推移の考察2014

    • 著者名/発表者名
      福島俊平,志垣俊介,峯岸諒,倉林大輔
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 (ROBOMECH2014)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山・富山市)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
  • [学会発表] 昆虫の行動と筋電位の同時計測による運脚行動と筋電位の連関解析2014

    • 著者名/発表者名
      宮下修人,大坪寛英,峯岸諒,倉林大輔
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 (ROBOMECH2014)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山・富山市)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.irs.ctrl.titech.ac.jp/

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公開日: 2016-06-01  

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