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2022 年度 実施状況報告書

ミツバチのナビゲーション行動を成熟させる神経メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K06314
研究機関神戸大学

研究代表者

岡田 龍一  神戸大学, 理学研究科, 学術研究員 (20423006)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードナビゲーション / 偏光視 / 脳 / 記憶・学習 / ミツバチ
研究実績の概要

動物が目的地へ移動するナビゲーション行動は経験によって行動が洗練される。よって、ナビゲーションの神経基盤には可塑性があると考えられるが、現在はどこがどのように変化して行動が洗練されていくのかは未解明な点が多い。本研究ではナビゲーションの中枢である脳の中心複合体という領域に着目して、ナビゲーションしているミツバチの中心複合体ニューロンの神経活動を記録する。神経活動、記録部位、飛行方向の精度、個体のナビゲーションの成熟度を包括的に解析して、ナビゲーションの成熟に関わる脳メカニズムを明らかにし、その神経モデルを提出することを目的とする。
今年度は、ミツバチの行動経験を定量化できるように、採餌行動のモニタリング可能な観察巣箱を製作した。観察巣箱は2枚の巣板が縦に挿入できるようになっており、この巣箱で女王のいるおよそ2000匹の働きバチからなるコロニーを飼育した。観察巣箱は室内に設置し、屋外につながる通路の下面には2箇所にミツバチの出入りをモニタできるようにセンサーを設置した。ミツバチに個体識別用の小型のRFIDタグを取り付け、通路下のセンサーを通過すると通過した個体IDと通過時刻が自動でロギングされるようになっている。この観察系の精度を確かめるために、実際のミツバチの出入りをビデオ撮影して解析し、センサーでのロギング記録と照合した結果、97%以上の精度でミツバチの出入りをモニタできた。つまり、この観察系を用いて信頼度高く個体レベルでの採餌経験を定量化できることがわかった。
今後はこの巣箱でミツバチの採餌行動をモニタリングしながら、採餌行動の成熟度と神経活動との相関を解析する予定である。

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

次年度での研究に十分活かされる実験系を確立できた。

今後の研究の推進方策

作製した巣箱でミツバチの採餌行動をモニタリングしながら、出巣するミツバチを捕獲して、フライトシミュレータ内でナビゲーションしているミツバチの中心複合体ニューロンの神経活動を記録する予定である。

次年度使用額が生じた理由

観察巣箱の精度の評価に時間がかかって評価終了が晩秋になってしまった。そのため、状態のよいミツバチが入手しずらくなり、予定していた神経生理実験の一部が予定よりも進まなかったため。ただ、神経生理実験の準備は十分にできたので翌年度は進まなかった分を含めて実施する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Visual learning in tethered bees modifies flight orientation and is impaired by epinastine2023

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Kobayashi, Yuji Hasegawa, Ryuichi Okada, Midori Sakura
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 1 ページ: 1

    • DOI

      10.1007/s00359-023-01623-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Honey bee waggle dance as a model of swarm intelligence2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Okada, Hidetoshi Ikeno, Hitoshi Aonuma, Midori Sakura, Etsuro Ito
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A user-friendly support system for analyzing animal behaviors.2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura T, Kieno H, Ohashi M, Okada R, Ozaki M, Ai H, Habe S, Isokawa T
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
  • [学会発表] Aversive e-vector orientation learning in the cricket Gryllus bimaculatus using the treadmill device.2022

    • 著者名/発表者名
      Matsubara N, Ando N, Okada R, Ogawa H, Sakura M
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
  • [学会発表] 個体検出・追跡に基づいた昆虫の行動解析システム開発2022

    • 著者名/発表者名
      木村敏文、池野英利、大橋瑞江、岡田龍一、尾崎まみこ、藍浩之、波部峻也、礒川悌次郎
    • 学会等名
      インテリジェント・システム・シンポジウム
  • [学会発表] フライトシミュレータを用いたセイヨウミツバチの色識別に基づく定位学習2022

    • 著者名/発表者名
      小林宜弘、長谷川雄二、岡田龍一、佐倉緑
    • 学会等名
      日本動物学会

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公開日: 2023-12-25  

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