| 研究課題/領域番号 |
16J04383
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
松井 大 慶應義塾大学, 社会学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| キーワード | 鳥類 / カラス / ハト / 身体スキーマ / 運動制御 / ついばみ運動 / 採餌行動 / 比較認知 |
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| 研究実績の概要 |
ハシブトカラスとハトに関する比較認知科学的研究を行った．第一に，前年度に見出された，カラスとハトの運動制御機構の種間差を直接比較するために，プリズム順応の実験を行った．厚さが1mm程度の膜状の特殊プリズムをメガネ状に加工し，両種の頭部に装着し，運動への影響を評価した．プリズムは右に物体をずらして知覚させるため，視覚－運動の協調制御への外乱として機能する．結果，カラスはプリズムによりずらされた視覚－運動の対応関係を素早く学習した一方，ハトは学習まで5日程度かかることが判明した．この結果は，カラスには自身の動きを視覚的にモニターし，逐次制御するオンライン運動制御が備わっている一方，ハトは運動中に自身の動きを軌道修正しない，フィードフォワード運動制御により運動を遂行していることを示唆する．本実験は現在，査読付き国際誌に投稿中である．
また，前年度の「クチバシ延長」パラダイムを用いた，免疫組織学的研究を遂行した．被験体には，解剖学的な知見が豊富であるハトを用いた．デンタルレジンにより作成した擬似クチバシをハトに装着する延長条件と，通常のクチバシの統制群を用意し，20分間自由に餌をついばませ，その間の脳活動を免疫組織学的染色により検討した．免疫組織学的染色とは，化学的処理によって脳の特定のタンパク質を可視化することにより，実験課題中の動物の脳活動を評価する方法である．染色するタンパク質には，FosタンパクとBDNFを用いた．Fosは課題中に発火したニューロンのマーカーであり，BDNFはより長期的なシナプス可塑性を媒介するタンパクである．結果，クチバシ延長条件において，BDNFが大脳領域に多く発現していた．この結果は運動学習において，大脳でシナプス結合が可塑的に増強していたことを示す．
以上の研究を通じて，鳥類の運動制御様式の相違と，学習の脳内メカニズムに関する知見を得た．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
プリズム順応の実験は，既に実験は全て完了しており，比較生理生化学会にて発表を行っている．学会では優秀発表賞をもらうなど，良いフィードバックをもらうこともできた．論文化にはやや時間をとってしまったが，既に英語論文として書き上げ，投稿する段に至っている．免疫組織学的研究の方も実験はほぼ完了し，来年度には論文として投稿する目処が立っている．
本来2年次に計画していたオプティックフローを用いた研究は，前年度以前の時点で予備実験を行っている．しかし，カラスの運動はオプティックフローの影響をほぼ受けないことがその時点で判明し，その実験は頓挫してしまった．そこで，計画を変更しプリズム順応のパラダイムを用いることによってカラスの視覚－運動協調メカニズムを検討する実験を本年度は行った．プリズムを用いた実験は当初予定していた実験よりも豊かな知見をもたらした．また，本研究課題を通じて得た運動の視覚性制御のノウハウを生かした共同研究を行った．ヒトの視覚性運動制御を，鳥類のついばみと類似した運動制御課題で検証した．当該研究は，査読付き国際誌に掲載することができた．
以上の事由から，研究はおおむね順調に進展していると考える．
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| 今後の研究の推進方策 |
カラスに見出された運動制御基盤のさらなる検討を行う．カレドニアガラスの道具使用には視覚を用いた「オンライン運動制御」が重要な役割を持つが，私の研究から，そのような精緻な運動制御能力がハシブトガラスにも見出された．そこで実験では，ものを移動させるデバイスを作成し，それに餌を取り付け，カラスに取得させる運動課題を行う．デバイス自体はほぼ完成しており，年度のはじめから研究を開始することができると考えられる．
本来，当該年度はカレドニアガラスの研究を行う予定ではあったが，共同研究者が大学を辞職してしまい，当初の予定の修正が必要となった．しかし，ハシブトガラスは鳥類におけるオンライン運動制御を調べる上では格好な題材であると考えられる．その運動制御の機能を調べることで，当初目標としていた知見と等価か，あるいはそれ以上の知見を得ることが期待できる．
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