2021 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫のゾンビ化から紐解く生物の多様な振る舞いの源泉
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17H06150
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大須賀 公一 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50191937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 将人 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20323826)
青沼 仁志 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (20333643)
李 聖林 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50620069)
小林 亮 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 名誉教授 (60153657)
佐倉 緑 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (60421989)
杉本 靖博 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70402972)
石黒 章夫 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (90232280)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | 振る舞いの多様性 / ゾンビ化 / 陰的制御 / 制御構造 / 脳・身体・場 / ミニマルセット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、コオロギの脳神経系を特定的かつ薬理学的に機能阻害したゾンビコオロギを得る方法論を提案した。このゾンビコオロギには歩行にとっての最小限の脳神経系機能が埋め込まれている。そこで我々は、ゾンビコオロギを外部からの刺激によって様々な場で歩行させ、その時の脳・身体・環境の相互作用の中に存在するであろう歩容の変容を生み出す制御構造の数理モデルを求め、無能ロボットによってその仮説を検証した。このように、生物が見せる多様な振る舞いの源泉を脳神経系の複雑さに求めるのではなく、最小限の脳神経系と身体と環境との相互作用の中に求める点が学術的な特徴である。この試みが成功すると、単純な脳神経系しかもたない生物が予想以上に見せる知的行動の発現機序の解明に向けての大きな一歩になる。同時に、昨今のAIブームの流れに反して、極めてシンプルな制御則で実世界に適応可能な人工物を開発するための多大なる知見を与える。
以上を踏まえて本研究では以下の３点について重点的に研究を進めた：
主題１：ゾンビ化手法の確立：コオロギの脳神経系の適切な部位に適切に配合した薬剤を適量投与することでその部位の機能を阻害させる行為を「ゾンビ化」と呼び、その手法を確立する。
主題２：制御構造の同定：脳神経系レベルを極限までそぎ落とした「ゾンビコオロギ」を外部からの刺激によって様々な場で歩行させ、その時の脳・身体・環境の相互作用の中に歩容の変容を生み出す制御構造を同定する。それが本研究で求めている「歩容の源泉」である。
主題３：源泉の検証：同定された「源泉」を実現する実証用ロボットを試作し、シンプルな制御則で従来のロボットを凌駕する環境適応能力が発現することを実験的に検証する。
本研究では、上述の期待に対して確かに生物の歩容などの発現については脳機能がすべてではないことを示し、いわゆる知能の源泉を探る大きな一歩を得た。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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