メダカの活動電位計測による水質汚染監視に関する研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20510157
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉富 邦明 Kyushu University, システム情報科学研究院, 准教授 (30150501)
• Keywords: 安全工学 / 水質汚染監視 / メダカ

Research Abstract

本研究は「メダカの活動電位信号の電力周波数スペクトルの解析から得られる呼吸活動情報」と「メダカの活動電位信号の波形の解析から得られる魚の向き・行動の変化の情報」を解析し、それらを併用することによって、精度のよい新たな毒物汚染監視システムの構築についての研究を行うことが目的である。
本実験は水槽内を泳ぐメダカから発生する僅か数μボルトの活動電位を数万倍に増幅して観察するものであるため、水槽に誘導される電磁雑音の影響を受けない信号増幅器の作成は実験の大前提である。九大伊都新キャンパスの実験室では、大規模な空調設備に起因すると思われる電磁雑音が非常に強いが、既存の信号増幅器の低域通過フィルタおよび電源ノイズフィルタの改良を行い、水槽内を泳ぐメダカの活動電位信号が計測できる程度まで電磁雑音の影響を抑圧できたことを確認した。電源ノイズフィルタの調整には新規購入したファンクションジェネレータが役立った。
予備実験を行ったところ、メダカ15匹から発生する活動電位が安定して記録できた。さらに、その信号のパワースペクトルから約4Hz付近にパワースペクトルの集中を確認できた。溶存酸素計は動作確認をしたところ、校正が必要であることが判明したため、現在校正を依頼中である。また、計測用ソフトウェアはLabVIEWを用いたソフトウェアであるが、サンプリング周波数と雑音の関係などを調査中である。
以上のように、平成20年度は実験環境を整えることに力を尽くした。