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本研究はマルチモーダルな刺激に対するミツバチの行動について実験を進め、その行動の機序となる脳・神経機構の数理毛デル構築を目指すものである。聴覚、視覚、嗅覚刺激を対象に、風洞内での自由飛行、飛行経路を制限した飛行、微小トルク計に固定したフライトシミユレータという異なる飛行状能での行動を観測する新たな実験プロトコルを開発した。各プロトコルでの飛行行動の計測により、フライトシミュレータにおいては、図形の形状と色では刺激提示の位置普遍性に違いがあることが示された。一方、嗅覚刺激に対する反応はフライトシミュレータにおいては観測されなかったが、風洞を用いた自由飛行においては匂い刺激の存在する領域とない領域の境界付近において、飛行方向を急激に変える行動が見られた。この行動変容は、学習した場所付近を探索する飛行行動と記憶した刺激に定位する行動の切り替えが、このタイミングで生じている可能性を示唆するものであった。また、この飛行軌跡の生成過程を自己回帰モデルによって記述した結果、速度については滑らかに変化する低次の特性で近似が可能であるのに対して、方向については急激に変化する成分が存存した。この急激な方向変化は、脳における行動のスイッチングを反映した結果と考えられ、飛行行動を制御する2つのプロセスの存在を示唆するものである。しかし、自由飛行下での観測では、記憶に基づく飛行と匂い源への定位飛行の切り替えにおける詳細な行動変容を調べることは難しく、より制限された飛行条件での観測の必要性が生じた。本研究では今後より詳細な観測を進めて行く上で、基礎となる経路を制限した飛行状態を実現する実験装置を構築し、安定した飛行状態と外界からの刺激による飛行状態変化が観測可能であることを示した。
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