SEARCH
検索詳細
岡田 龍一大学院理学研究科 生物学専攻研究員
研究活動情報
■ 受賞- 2015年09月 日本動物学会, 成茂動物科学振興賞, ミツバチの社会性行動に関する生物学的および数理学的研究:行動誤差の進化的意義の発見国内外の国際的学術賞
- 2006年07月 日本比較生理生化学会, 吉田奨励賞, 運動制御における昆虫の脳の基本設計国内外の国際的学術賞
- 2025年04月, JOURNAL OF CHEMICAL ECOLOGY, 51(2) (2), 英語研究論文(学術雑誌)
- Abstract Human activities introduce new environmental cues to wild organisms, leading to maladaptive behavioral and life history decisions known as the “evolutionary trap.” This trap is thought to be a major conservation concern for free-living organisms. However, it has never been studied in endosymbionts, one of the most successful and diverse life forms on Earth. Here, we examine this trap in the extended phenotype of a parasite that exploits the visual system of hosts to alter host behavior for its benefit. Arboreal mantids infected by nematomorph parasites are drawn to horizontally polarized light, thereby inducing them to enter the water. In this study, we found that the degree of linear polarization (DOP) of reflected light served as a reliable environmental cue for identifying perennial waters, where nematomorphs can survive in their aquatic life stage without drying out. Infected mantids exhibit attraction to horizontally polarized light with higher DOP in behavioral assays and jumped into pools reflecting light with higher DOP in field experiments. The asphalt road reflected horizontally polarized light closely resembling the polarization levels observed in perennial waters, likely leading to a higher prevalence of mantids on asphalt roads compared with those found in natural arboreal habitats. In a field experiment, we observed infected mantids walking on asphalt roads more often than on cement roads. These findings imply that evolutionary traps can endanger endosymbionts beyond their hosts that directly perceive environmental cues.Oxford University Press (OUP), 2024年10月, PNAS Nexus, 3(10) (10)[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier BV, 2023年11月, Current Biology, 33(22) (22), 4988 - 4994.e5[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2023年08月, Journal of Robotics and Mechatronics[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Visual-orientation learning of a tethered flying bee was investigated using a flight simulator and a novel protocol in which orientation preference toward trained visual targets was assessed in tests performed before and after appetitive conditioning. Either a blue or a green rectangle (conditioned stimulus, CS) was associated with 30% sucrose solution (unconditioned stimulus, US), whereas the other rectangle was not paired with US. Bees were tested in a closed-looped flight simulator 5 min after ten pairings of the US and CS. Conditioned bees were preferentially oriented to the CS after such training. This increase in preference for CS was maintained for 24 h, indicating the presence of long-term memory. Because the total orienting time was not altered by conditioning, conditioning did not enhance orientation activity itself but increased the relative time for orientation to CS. When 0.4 or 4 mM epinastine (an antagonist of octopamine receptors) was injected into the bee’s head 30 min prior to the experiment, both short- and long-term memory formation were significantly impaired, suggesting that octopamine, which is crucial for appetitive olfactory learning in insects, is also involved in visual orientation learning.Springer Science and Business Media LLC, 2023年03月, Journal of Comparative Physiology A[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Many insects are able to use skylight e-vector patterns to deduce their heading direction. Crickets have been well known to orient themselves to certain e-vector orientations to keep their walking direction. However, it is still unknown if crickets are able to utilize polarized light information for spatial recognition. Using an experimental paradigm similar to the Morris water maze for rodents, here we examine the possibility that the cricket Gryllus bimaculatus can utilize polarized light information to find the target place. Crickets were placed in a round arena with a heated floor, a portion of which was cooled, and a cross-shaped e-vector pattern was presented from the top of the arena so that the cricket could find the cool spot by walking along the e-vector direction. When the arrangement of the e-vector pattern and the cool spot were fixed throughout the experiments, the time and the walking distance to find the cool spot were significantly decreased with increasing trials, but not when the e-vector pattern was rotated between each trial. Moreover, a model selection indicated that the visual stimulus contributed to the decrease in time and distance. To investigate the cricket's exploration patterns in the arena, a test trial in which the whole floor was uniformly heated was performed before and after the training trials. In the test trial, the crickets trained with the positionally fixed e-vector pattern showed wall-following behavior for a significantly longer time than those untrained and those trained with random e-vector patterns.2021年08月, Zoological science, 38(4) (4), 297 - 304, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- カシノナガキクイムシ(カシナガ)の媒介菌によるナラ枯れが全国的に広がっている。この対策として、立木への薬剤注入、ビニールシートによる対象木の被覆などが施されている。これらをより効果的に実施するには、被害拡大に関係するカシナガの飛翔距離を調べることが重要である。これまで気象条件が被害拡大の要因として考えられてきたが、これがどのような影響を及ぼすかは明らかになっていない。そこで本研究では、飛翔距離に及ぼす気象条件の影響を調べることを目的とした。カシナガの飛翔距離はフライトミルにより計測した。2019年は室内の温度、相対湿度、気圧を計測し、2020年では室温を25℃に保ち、相対湿度と気圧を計測した。その結果、2019年の実験では全83個体の内48個体が1km未満の飛翔距離であった。また、7個体が10km以上飛翔した。2020年は、計44個体の内28個体は1km未満の飛翔距離であった。また、7個体が10km以上飛翔した。 2019年は室温の上昇に伴い最大飛翔距離が短くなる傾向が見られた。2020年では飛翔距離と室内の相対湿度との間に正の影響が見られた。以上より、カシナガの飛翔距離は、気温と湿度の両方の影響が示唆された。日本森林学会, 2021年05月, 日本森林学会大会発表データベース, 132, 140, 日本語
- 2021年04月, APIDOLOGIE, 52(2) (2), 524 - 534, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2021年, Journal of Forest Research, 26(2) (2), 143 - 151[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Many insects exploit the partial plane polarization of skylight for visual compass orientation and/or navigation. In the present study, using a tethering system, we investigated how flying bees respond to polarized light stimuli. The behavioral responses of honeybees (Apis mellifera) to a zenithal polarized light stimulus were observed using a tethered animal in a flight simulator. Flight direction of the bee was recorded by monitoring the horizontal movement of its abdomen, which was strongly anti-correlated with its torque. When the e-vector orientation of the polarized light was rotated clockwise or counterclockwise, the bee responded with periodic right-and-left abdominal movements; however, the bee did not show any clear periodic movement under the static e-vector or depolarized stimulus. The steering frequency of the bee was well coordinated with the e-vector rotation frequency of the stimulus, indicating that the flying bee oriented itself to a certain e-vector orientation, i.e. exhibited polarotaxis. The percentage of bees exhibiting clear polarotaxis was much smaller under the fast stimulus (3.6 deg s-1) compared with that under a slow stimulus (0.9 or 1.8 deg s-1). Bees did not demonstrate any polarotactic behavior after the dorsal rim area of the eyes, which mediates insect polarization vision in general, was bilaterally covered with black paint. Preferred e-vector orientations under the clockwise stimulus varied among individuals and distributed throughout -90 to 90 deg. Some bees showed similar preferred e-vector orientations for clockwise and counterclockwise stimuli whereas others did not. Our results strongly suggest that flying honeybees utilize the e-vector information from the skylight to deduce their heading orientation for navigation.2020年12月, The Journal of experimental biology, 223(Pt 23) (Pt 23), 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2020年12月, Entomologia Experimentalis et Applicata, 168(12) (12), 928 - 939[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2019年11月, Journal of Applied Entomology, 143(9) (9), 1000 - 1010[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Since the honeybee possesses eusociality, advanced learning, memory ability, and information sharing through the use of various pheromones and sophisticated symbol communication (i.e., the "waggle dance"), this remarkable social animal has been one of the model symbolic animals for biological studies, animal ecology, ethology, and neuroethology. Karl von Frisch discovered the meanings of the waggle dance and called the communication a "dance language." Subsequent to this discovery, it has been extensively studied how effectively recruits translate the code in the dance to reach the advertised destination and how the waggle dance information conflicts with the information based on their own foraging experience. The dance followers, mostly foragers, detect and interact with the waggle dancer, and are finally recruited to the food source. In this review, we summarize the current state of knowledge on the neural processing underlying this fascinating behavior.2019年10月, Insects, 10(10) (10), 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 一般社団法人 システム制御情報学会, 2019年, システム制御情報学会論文誌, 32(3) (3), 113 - 122, 英語
In recent ethological studies, the behaviors and interactions of animals have been recorded by digital video cameras and webcams, which provide high functionality at reasonable cost. However, extracting the behavioral data from these videos is a laborious and time-consuming manual task. We recently proposed a novel method for tracking unmarked multiple honeybees in a flat arena, and developed a prototype software named "K-Track". The K-Track algorithm successfully resolved nearly 90% of cases involving overlapped or interacted insects, but failed when such events happened near an edge of a circular arena, which is commonly employed in experiments. In the present study, we improved our K-Track algorithm by comparing the interaction trajectories obtained from forward and backward playing of video episodes. If the tracking results differed between the forward and backward episodes, the trajectory with lower maximum moving distance per frame is chosen. Based on this concept, we developed a new software, "K-Track-kai", and compared the performances of K-Track and K-Track-kai in honeybee tracking experiments. In the cases of 6 and 16 honeybees, K-Track-kai improved the tracking accuracy from 91.7% to 96.4% and from 94.4% to 96.7%, respectively.
[査読有り] - 2018年04月, 2017 6th International Conference on Informatics, Electronics and Vision and 2017 7th International Symposium in Computational Medical and Health Technology, ICIEV-ISCMHT 2017, 2018-January, 1 - 4[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). Therefore, knowing the dispersal capacity may help inform trapping/tree removal efforts to prevent this disease more effectively. In this study, we measured the flight velocity and duration and estimated the flight distance of the beetle using a newly developed flight mill. The flight mill is low cost, small, and constructed using commonly available items. Both the flight mill arm and its vertical axis comprise a thin needle. A beetle specimen is glued to one tip of the arm using instant glue. The other tip is thick due to being covered with plastic, thus it facilitates the detection of rotations of the arm. The revolution of the arm is detected by a photo sensor mounted on an infrared LED, and is indicated by a change in the output voltage when the arm passed above the LED. The photo sensor is connected to a personal computer and the output voltage data are stored at a sampling rate of 1 kHz. By conducting experiments using this flight mill, we found that P. quercivorus can fly at least 27 km. Because our flight mill comprises cheap and small ordinary items, many flight mills can be prepared and used simultaneously in a small laboratory space. This enables experimenters to obtain a sufficient amount of data within a short period.2018年, Journal of Visualized Experiments, 138(138) (138), e57468, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年05月, JOURNAL OF INSECT BEHAVIOR, 30(3) (3), 318 - 330, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 近年、コナラ・ミズナラといったブナ科樹木が枯死する「ナラ枯れ」の被害が問題となっている。ナラ枯れはカシノナガキクイムシ(キクイムシの一種)の保有する菌が原因と考えられており、ナラ枯れの被害拡大とカシノナガキクイムシの移動可能範囲には密接な関係があると推測される。しかし、この虫の飛翔能力を始めとする生態はよく知られておらず、被害拡大の予測は極めて難しい。本研究では、独自に開発したフライトミルによりカシノナガキクイムシの飛翔能力を調べた。フライトミルは、回転アーム先端に取り付けた虫が飛翔するとアーム部分が軸を中心に回転する装置であり、その回転数から飛翔距離を推定できる。この装置によって25km以上飛翔する個体が存在することが判明した。飛翔距離の長い個体が存在することから、ナラ枯れ対策において予防範囲の面での再検討が必要ではないかと考えられる。また、飛行状態の時間的変化と飛翔距離に強い関連が見られることから、フライトミルを用いてカシノナガキクイムシの飛翔特性をさらに詳細に調べ、ナラ枯れの精度の高い被害拡大の予測に繋げていくのが今後の課題である。日本森林学会, 2015年, 日本森林学会大会発表データベース, 126, 153, 日本語
- 2014年02月, SCIENTIFIC REPORTS, 4, 4175, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年01月, NEUROBIOLOGY OF LEARNING AND MEMORY, 107, 1 - 12, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年01月, PLOS ONE, 9(1) (1), e84656, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2013年05月, JOURNAL OF EXPERIMENTAL BIOLOGY, 216(10) (10), 1771 - 1773, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2013年01月, JOURNAL OF NEUROSCIENCE, 33(1) (1), 371 - 383, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2013年, Biophysics (Japan), 9, 161 - 166, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2013年, HYDROGEN PEROXIDE AND CELL SIGNALING, PT A, 526, 135 - 143, 英語[査読有り]論文集(書籍)内論文
- 2012年08月, PLOS ONE, 7(8) (8), e43151, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年05月, JOURNAL OF EXPERIMENTAL BIOLOGY, 215(10) (10), 1633 - 1641, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年02月, PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, 279(1728) (1728), 535 - 542, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2012年, 生物物理, 52, S26, 英語
- 2012年, PROCEEDINGS OF THE 2012 FIFTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON EMERGING TRENDS IN ENGINEERING AND TECHNOLOGY (ICETET 2012), 36 - 39, 英語[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- 2012年, ACTA BIOLOGICA HUNGARICA, 63, 75 - 79, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年09月, APIDOLOGIE, 42(5) (5), 607 - 617, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年08月, PLOS ONE, 6(8) (8), e22955, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2010年05月, INFORMATION-AN INTERNATIONAL INTERDISCIPLINARY JOURNAL, 13(3B) (3B), 1115 - 1130, 英語Markov Model of Honeybee Social Behavior[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2010年, 生物物理, 50(2) (2), S190, 英語
- 2009年08月, BEHAVIOR RESEARCH METHODS, 41(3) (3), 782 - 786, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2009年05月, JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, 514(1) (1), 74 - 91, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年12月, COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY B-BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY, 151(4) (4), 455 - 456, 英語[査読有り]
- 2008年12月, COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY B-BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY, 151(4) (4), 456 - 456, 英語[査読有り]
- 2008年12月, COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY B-BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY, 151(4) (4), 456 - 456, 英語
- 2008年12月, JOURNAL OF NEUROSCIENCE, 28(49) (49), 13075 - 13087, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年12月, NEURAL DEVELOPMENT, 3, 33, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年, ACTA BIOLOGICA HUNGARICA, 59, 157 - 162, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年, ACTA BIOLOGICA HUNGARICA, 59, 105 - 109, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年, Advanced Robotics, 22, 1665 - 1681, 英語Biological insights into robotics: honeybee foraging behavior by waggle dance[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年12月, NEURON, 56(5) (5), 838 - 850, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年10月, JOURNAL OF NEUROSCIENCE, 27(43) (43), 11736 - 11747, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2003年10月, MICROSCOPY RESEARCH AND TECHNIQUE, 62(2) (2), 170 - 186, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2003年03月, JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, 458(2) (2), 158 - 174, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2002年11月, JOURNAL OF COMPARATIVE PHYSIOLOGY A-NEUROETHOLOGY SENSORY NEURAL AND BEHAVIORAL PHYSIOLOGY, 188(10) (10), 787 - 797, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1999年08月, JOURNAL OF COMPARATIVE PHYSIOLOGY A-SENSORY NEURAL AND BEHAVIORAL PHYSIOLOGY, 185(2) (2), 115 - 129, 英語Sensory responses and movement-related activities in extrinsic neurons of the cockroach mushroom bodies[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1998年12月, JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, 402(4) (4), 501 - 519, 英語Mushroom bodies of the cockroach: Activity and identities of neurons recorded in freely moving animals[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1998年09月, JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, 399(2) (2), 153 - 161, 英語Topography of modular subunits in the mushroom bodies of the cockroach[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1998年09月, JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, 399(2) (2), 162 - 175, 英語Topography of four classes of Kenyon cells in the mushroom bodies of the cockroach[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1997年07月, NEUROSCIENCE LETTERS, 229(3) (3), 153 - 156, 英語Modular structures in the mushroom body of the cockroach[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2024年, 日本森林学会大会学術講演集, 135th飛翔時間がカシナガの姿勢に及ぼす影響~フライトミルを用いた観察~
- 2024年, 日本応用動物昆虫学会大会講演要旨, 68thカシノナガキクイムシの宿主選択に関わる揮発性物質に対する触角の応答
- 2021年, 日本応用動物昆虫学会大会講演要旨, 65thカシノナガキクイムシにおける嗅覚1次中枢の構造と集合フェロモンの情報処理機構
- 2021年, 日本生態学会大会講演要旨(Web), 68thカシノナガキクイムシの飛翔距離決定要因
- 2020年, 日本応用動物昆虫学会大会講演要旨, 64thカシノナガキクイムシの嗅覚1次中枢の構造と集合フェロモンに対する応答
- 2020年, 日本森林学会大会学術講演集, 131stフライトミルによるカシノナガキクイムシ飛翔行動の活性化要因の解明
- 2019年03月, 日本森林学会大会学術講演集, 130th, 167, 英語Flight behaviors of the ambrosia beetle Platypus quercivorus revealed by a flight mill研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)
- 2018年03月26日, 日本森林学会大会学術講演集, 129th, 177, 日本語集合フェロモン濃度変化がカシノナガキクイムシ飛翔特性に及ぼす影響
- 2018年03月, 日本森林学会大会学術講演集, 129th, 176, 英語Behavioral responses of the ambrosia beetle Platypus quercivorus to chemical volatiles from host leaves研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)
- 2018年01月, 生物の科学 遺伝, 72(1) (1), 2 - 6, 日本語ミツバチの天空コンパスナビゲーション-空を見て方向を知るしくみ[査読有り]記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)
- 2018年01月, 生物の科学 遺伝, 72, 2 - 6, 日本語ミツバチの天空コンパスナビゲーション ―空を見て方向を知るしくみ記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2017年03月, 日本森林学会大会学術講演集, 128th, 133, 日本語集合フェロモンによってカシノナガキクイムシの飛翔特性に違いが生じるか?研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)
- 2017年, 日本生態学会大会講演要旨(Web), 64thミツバチコロニーのエネルギー収支の見積もり-成長期と退行期の比較
- 2017年, アグリバイオ, 1, 76 - 81, 日本語昆虫の脳と匂いの記憶記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)
- コナラ、ミズナラなどのブナ科樹木が枯死するナラ枯れの被害が日本国内で発生し問題となっている。その原因となるナラ菌を保有するカシノナガキクイムシの飛翔能力(飛翔距離、飛翔時間、飛翔速度)の直接的測定を行われた例は昨年我々が報告した例以外にはなく、それに何が影響し飛翔能力が変化するかなどその詳細についてはわかっていない。カシノナガキクイムシの飛翔能力に影響を与える要因が明らかになれば、ナラ枯れ防除の技術開発につながるかもしれない。昨年は回転アームの先端に取り付けた虫が飛翔するとアーム部分が軸を中心に回転する装置であるフライトミルを用いて、カシノナガキクイムシの最大飛翔距離を測定し、報告した。(最大飛翔距離27.3km)今回は新たにカシノナガキクイムシの飛翔速度、飛翔時間に注目して、どのような要素(体長、翅の長さ、性別、飛翔開始時間)が影響し、変化するのかということを調べた。その結果、飛翔開始時間が早い個体は飛翔速度が速く、飛翔時間も長いという結果が得られ、飛翔開始時間というものが飛翔速度と飛翔時間に影響していることがわかり、朝早く飛び立つ個体が長距離移動していることが示された。日本森林学会, 2016年03月, 日本森林学会大会学術講演集, 127th, 225 - 151, 日本語研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)
- 2016年, 日本生態学会大会講演要旨(Web), 63thミツバチの採餌行動におけるエネルギー収支
- 2015年, 日本生態学会大会講演要旨(Web), 62ndミツバチコロニーにおける採餌活動の日的変化および季節的変化の解析
- 2015年, 日本生態学会大会講演要旨(Web), 62nd空間を考慮したミツバチの巣板モデルとシミュレーション
- ニューサイエンス社, 2015年, 昆虫と自然, 50(14) (14), 40 - 44, 日本語昆虫の脳と匂いの記憶記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)
- 2014年, 日本動物学会大会予稿集, 85thミツバチコロニーの生存維時における8の字ダンスの効果
- 丸善, 2013年, パリティ, 28(4) (4), 24 - 32, 日本語「脳科学のフロンティア」 脳はどこまでわかってきたか:神経可塑性に着目して[査読有り]記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)
- 2013年, Neuroscience Letters, 541, 1 - 3, 英語Involvement of nitric oxide in memory formation in microbrains[査読有り]記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2012年08月20日, 日本動物学会大会予稿集, 83rd, 128, 日本語動的環境下でのミツバチ採餌行動におけるダンス情報の誤差の効果
- 2012年, 日本動物学会中国四国支部会報, (64) (64), 20, 日本語モノアラガイの長期記憶におけるインスリンとグルコースの役割
- 2012年, 比較生理生化学, 29, 121 - 130, 日本語ミツバチの尻振りダンスと採餌行動における効果[査読有り]記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2011年08月20日, 日本動物学会大会予稿集, 82nd, 145, 日本語コンピュータシミュレーションによるミツバチ8の字ダンスの採餌行動における効果
- 2011年, 日本動物学会中国四国支部会報, (63) (63), 16, 日本語コンピュータシミュレーションによるミツバチの採餌戦略の解析
- 2010年08月20日, 日本動物学会大会予稿集, 81st, 155, 日本語計算機シミュレーションによるミツバチ8の字ダンスの採餌行動における効果
- 2010年, 日本比較生理生化学会大会予稿集, 32nd, 29, 日本語数理モデルによるミツバチの8の字ダンスの生物的意義の解析
- 2010年, 日本動物学会中国四国支部会報, (62) (62), 12, 日本語ミツバチの採餌行動は尻振りダンス行動によって効率的になるのか?
- 2009年, 日本動物学会大会予稿集, 80th (Web)採餌行動におけるミツバチの8の字ダンスの効果
- 2009年, 日本動物学会大会予稿集, 80th (Web)行動解析のための複数ミツバチ追跡システム
- 2009年, 日本動物学会大会予稿集, 80th (Web)ミツバチコロニーの持続的データ計測システムによる炭素収支解明
- 2009年, 日本比較生理生化学会大会予稿集, 31st, 69, 日本語ミツバチの尻振りダンスとコロニーの集蜜量の関係
- 2009年, 日本比較生理生化学会大会予稿集, 31st, 70, 日本語セイヨウミツバチの偏光知覚機構の解明
- 2009年, 生体の科学, 60, 394 - 395, 日本語ショウジョウバエ脳のGABAニューロンの局在と役割記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2008年08月20日, 日本動物学会大会予稿集, 79th, 132, 日本語巣内での追従バチの行動パターン
- ベクトル量子化分類法を用いたミツバチ個体追跡のための基礎研究生物行動学分野では、個体行動に加えて集団、群など複数個体によって形成される機能の解析は、重要な研究テーマである。個体と集団を同時に観測、解析する上で、個体行動を規定する要因が比較的解明されている社会性昆虫は、そのモデル生物として極めて有効と考えられる。特にミツバチは、飼育の方法がすでに確立され、明確な齢差分業の存在、餌場の状態に応じた採餌、大量の貯蜜など、そのユニークな性質によって効率のよいコロニー維持システムをもつことが明らかであり、行動解析に適していると考えられる。Seeleyらはミツバチのコロニー全体の採餌行動に関する行動実験によって、ミツバチの巣内外での行動特性を詳細に解析してきた。しかしながら、この実験では数千匹ものミツバチ全てに個体識別番号をつけ、手作業で個体行動を追うことに膨大な時間をかけている。本研究ではミツバチの個体識別による複数個体行動の同時追跡を行うために、ベクトル量子化によるビデオ画像上のミツバチ領域の特定、ミツバチ個体候補領域抽出、ミツバチ個体識別の3つのモジュールからなるプロトタイプを構築、実際の実験データに適用した。その結果、観察巣箱巣板内のミツバチの約70%を自動で抽出、識別することができた。社団法人電子情報通信学会, 2008年03月06日, 電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス, 107(541) (541), 113 - 116, 日本語
- 2008年, 日本比較生理生化学会大会予稿集, 30th巣内ミツバチ活動を評価するための時空間運動指標
- 2008年, 日本比較生理生化学会大会予稿集, 30thミツバチの観察巣板内行動追跡システム
- 2008年, 日本比較生理生化学会大会予稿集, 30th, 29, 日本語巣内ミツバチの歩行パターン
- 2007年, 計測と制御, 46, 916 - 921, 日本語社会的適応行動から学ぶ情報共有システムの構築―ミツバチの8の字ダンスを対象として[査読有り]記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2006年11月, COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY B-BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY, 145(3-4) (3-4), 401 - 401, 英語研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2003年05月, JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY, 459(3) (3), 327 - +, 英語その他
- 北海道大学, 1999年, 電子科学研究, 7, 69 - 71, 日本語昆虫の嗅覚学習
- 共著, 共立出版, 2015年, 日本語研究者が教える動物実験 第3巻:行動一般書・啓蒙書
- 共著, 共立出版, 2015年, 日本語研究者が教える動物実験 第2巻:神経・筋一般書・啓蒙書
- 共著, 共立出版, 2015年, 日本語研究者が教える動物実験 第1巻:感覚一般書・啓蒙書
- 共著, NOVA Science Publisher, 2015年, 英語Memory Consolidation学術書
- 共著, 東京化学同人, 2013年, 日本語ミツバチのダンス ダンス 「行動生物学辞典」事典・辞書
- 共著, 共立出版, 2009年, 日本語分子昆虫学 −ポストゲノムの昆虫研究−学術書
- 共著, 三共出版, 2009年, 日本語身近な動物を使った実験4 ミツバチ コオロギ スズメガ一般書・啓蒙書
- 13th Göttingen Meeting of the German Neuroscience Society, 2019年03月, 英語, Göttingen, Germany, 国際会議Life history of navigational exploration and social communication in honeybeesポスター発表
- 日本比較生理学会第40回神戸大会, 2018年11月, 英語, 神戸, 国内会議Place memory based on visual information in the cricket Gryllus bimaculatusポスター発表
- 日本動物学会第89回札幌大会, 2018年09月, 日本語, 札幌, 国内会議ミツバチの嗅覚-味覚連合学習におけるオクトパミンの役割ポスター発表
- 日本動物学会第89回札幌大会, 2018年09月, 日本語, 札幌, 国内会議フタホシコオロギの視覚情報に基づく場所記憶形成ポスター発表
- International Congress for Neuroethology 2018, 2018年07月, 英語, Brisbane, Australia, 国際会議Honeybees choose their way to home using e-vector information from the skyポスター発表
- 日本森林学会, 2018年, 日本語, 国内会議集合フェロモン濃度変化がカシノナガキクイムシ飛翔特性に及ぼす影響口頭発表(一般)
- ミツバチシンポジウム, 2018年, 日本語, 国内会議ダンス追従バチの巣内でのふるまい、ミツバチシンポジウム[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本森林学会, 2018年, 英語, 国内会議Behavioral responses of the ambrosia beetle Platypus quercivorus to chemical volatiles from host leaves口頭発表(一般)
- 日本比較生理生化学会第39回福岡大会, 2017年11月, 英語, 福岡大学, 国内会議Place memory based on visual information in the cricket Gryllus bimaculatusポスター発表
- 日本生態学会, 2017年, 日本語, 国内会議数理モデルを用いたミツバチコロニーサイズの成長と縮小特性の再現口頭発表(一般)
- 日本森林学会, 2017年, 日本語, 国内会議集合フェロモンによってカシノナガキクイムシの飛翔特性に違いが生じるか?口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2017年, 日本語, 国内会議ミツバチは天空のeベクトル情報に基づいて飛行方向を決定する口頭発表(一般)
- ミツバチ科学研究会, 2017年, 日本語, 国内会議ミツバチの尻振りダンスにかくされた餌集めの工夫[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本生態学会, 2017年, 日本語, 国内会議ミツバチコロニーのエネルギー収支の見積もり-成長期と退行期の比較口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2017年, 日本語, 国内会議ニホンミツバチにおける女王パイピング(トゥーティング、クワッキング)の特徴および分蜂との関係口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2017年, 日本語, 国内会議ダンス追従バチは複数のダンス蜂を追従する口頭発表(一般)
- 日本比較生理学会, 2017年, 日本語, 国内会議Place memory based on visual information in the cricket Gryllus bimaculatusポスター発表
- 日本比較生理学会, 2017年, 日本語, 国内会議Behavior of follower bees in a hive before departure after the dance communicationポスター発表
- 日本生態学会, 2016年, 日本語, 国内会議ミツバチの採餌行動におけるエネルギー収支ポスター発表
- ミツバチシンポジウム, 2016年, 日本語, 国内会議ミツバチのコミュニケーション:個体の振るまい、コロニーの振るまい[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本森林学会, 2016年, 日本語, 国内会議カシノナガキクイムシの飛翔能力は何によって決まるのか口頭発表(一般)
- 日本生態学会, 2016年, 英語, 国内会議Seasonal changes of energy gain and consumption in a honeybee colony口頭発表(一般)
- 日本生態学会, 2016年, 英語, 国内会議Phototaxis behavior of ambrosia beetl Platypus quercivorus before and after flight口頭発表(一般)
- 日本比較生理学会, 2016年, 日本語, 国内会議Optimal selection of honeybee waggle dance types for colony survivalポスター発表
- 日本比較生理学会, 2016年, 日本語, 国内会議Improvement in processing time of the tracking software, K-Trackポスター発表
- 日本比較生理学会, 2016年, 日本語, 国内会議Honeybees choose their way to home using e-vector information from the skyポスター発表
- The 22nd International Congress of Zoology, 2016年, 英語, 国際会議Behavioral pattern of a follower bee in the dance communicationポスター発表
- 日本生態学会, 2015年, 日本語, 国内会議ミツバチコロニーにおける採餌活動の日的変化および季節的変化の解析口頭発表(一般)
- 日本森林学会, 2015年, 日本語, 国内会議フライトミルを用いたカシノナガキクイムシの飛翔能力の測定口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2015年, 日本語, 国内会議ニホンミツバチにおける音コミュニケーション口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2015年, 日本語, 国内会議セイヨウミツバチの採餌経験に基づく偏光定位行動の解析口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2015年, 日本語, 国内会議コンピュータシミュレーションによるミツバチのコロニーの生存戦略の解析口頭発表(一般)
- Comp Biol 2015 (日本比較生理学会・日本内分泌学会合同大会, 2015年, 日本語, 国内会議Detection of bees’ trajectories in the backward movie using a tracking software, K-Trackポスター発表
- Comp Biol 2015 (日本比較生理学会・日本内分泌学会合同大会, 2015年, 日本語, 国内会議Behavioral pattern of a follower bee during the honeybee dance communicationポスター発表
- 日本動物学会, 2014年, 日本語, 国内会議ミツバチコロニーの生存維持における8の字ダンスの効果口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2014年, 日本語, 国内会議マルチモーダル刺激における衝突回避および飛行安定行動の解析口頭発表(一般)
- 日本動物学会, 2014年, 日本語, 国内会議ニホンミツバチとセイヨウミツバチにおけるキンリョウヘンの匂いに対する感覚応答と学習効果口頭発表(一般)
- The 11th International Congress of Neuroethology, 2014年, 英語, 国際会議Spiking activity of an identified mushroom body extrinsic neuron during olfactory memory acquisition in the honeybeeポスター発表
- The 11th International Congress of Neuroethology, 2014年, 英語, 国際会議Sensory responses to the oriental orchid odors in the Japanese and European honeybeesポスター発表
- The 11th International Congress of Neuroethology, 2014年, 英語, 国際会議Orientation to the polarized light in flying honeybeesポスター発表
- Hokkaido Neuroethology Workshops 2014, 2014年, 英語, 国際会議Olfactory learning-related plasticity of the mushroom body neurons in the honeybee[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- The 11th International Congress of Neuroethology, 2014年, 英語, 国際会議Improving tracking accuracy of the software to track multiple honey bees, K-Trackポスター発表
- 日本動物学会, 2013年, 日本語, 国内会議飛行中のミツバチの偏光定位行動口頭発表(一般)
- 無脊椎動物神経生物研究会, 2013年, 日本語, 国内会議誤差情報を含んだ8の字ダンスによるミツバチの適応的採餌行動口頭発表(一般)
- 日本薬学会, 2013年, 日本語, 国内会議蛍光相関分光法を用いたグルコースの高感度測定口頭発表(一般)
- ミツバチミニシンポジウム, 2013年, 日本語, 国内会議ミツバチが匂いを記憶している時の脳の活動[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- International Conference on Invertebrate Vision, 2013年, 英語, 国際会議Orientation to the polarized light in flying honeybeesポスター発表
- 日本比較生理学会, 2013年, 日本語, 国内会議Development of a tracking program, K-Track, for analyzing honeybee’s behaviorsポスター発表
- 日本比較生理学会, 2013年, 日本語, 国内会議Consolidation of long-term memory by molluscan insulin-related peptide in Lymnaeaポスター発表
- ミニシンポジウム:ミツバチの行動と社会性, 2012年, 日本語, 国内会議ミツバチのダンスはどんな効果があるのか?[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本動物学会, 2012年, 日本語, 国内会議ダンス行動によるミツバチコロニーの環境適応:コンピュータシミュレーションによる解析[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本神経科学会, 2012年, 英語, 国内会議Neural network involved in olfactory learning in the honeybee brain[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 自律分散システムシンポジウム, 2011年, 日本語, 国内会議数理モデルをもちいた8の字ダンスによるミツバチの適応的採餌行動の解析[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Animal2011(日本動物心理学会、日本動物行動学会、応用動物行動学会、日本家畜管理学会合同大会), 2011年, 日本語, 国内会議ミツバチにおける8の字ダンスによる情報伝達とその効果[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本進化学会, 2008年, 日本語, 国内会議8の字ダンスによるミツバチコロニーの採餌戦略[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- International Seminar on Current Issues in Social Insect Research -In Case of Honeybee and Ants, 2008年, 英語, 国際会議Foraging strategy of the honeybee colony by waggle dance[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本機械学会, 2007年, 日本語, 国内会議昆虫のシンボリック言語[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- ミツバチとショウジョウバエの比較分子神経生物学~脳と行動進化を遺伝子レベルで捉えなおす~, 2007年, 日本語, 国内会議ミツバチの餌と匂いの連合学習によるキノコ体出力ニューロンの可塑性[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本比較生理生化学会, 2006年, 日本語, 国内会議運動制御における昆虫の脳の基本設計[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本動物学会, 2006年, 日本語, 国内会議ミツバチのにおい学習と埋め込みワイヤ電極[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本味と匂学会セミナー, 2005年, 日本語, 国内会議ショウジョウバエ触角葉内のGABA介在性神経連絡[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本比較生理生化学会, 2005年, 英語, 国内会議GABA-mediated neural connections in the Drosophila antennal lobe[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- COE昆虫科学セミナー, 2004年, 日本語, 国内会議昆虫のキノコ体の慢性記録と運動制御における脳の基本設計[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Japanese-French Postdoc Meeting on Insect Neuroethology, 2004年, 英語, 国際会議Implications for the basic organization for motor control in the cockroach brain[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 神戸大学, 2022年04月01日 - 2027年03月31日昆虫ナビゲーションにおける偏光コンパスの概日時計に基づく時間補償機構昆虫は天空の偏光e-ベクトルから自らの進行方向を検出する。その際、太陽の移動にともなうe-ベクトル方向の変化が概日時計によって補償されると考えられるが、その神経機構は不明である。そこで本研究課題では、ミツバチを用いて偏光定位行動への時計の関与を行動学的・分子生物学に調べるとともに、脳の偏光情報処理経路における概日時計からの制御機構を神経生理学的に明らかにすることを目的としている。 今年度は、餌場から帰巣する個体を用いて、イソフルラン麻酔によって体内の概日時計の位相を人為的に操作した時の偏光定位行動を調べ、概日時計の行動への関与を検証した。先端に人工餌場のある採餌トンネルを野外に設置し、ミツバチがトンネルを通って人工餌場を訪問するよう訓練し、十分に学習した個体を餌場で捕獲し、一定時間暗黒下で隔離した後に、自作のフライトシミュレータに取り付け、定位する偏光のe-ベクトル方向を解析したところ、麻酔時間によって異なる効果があることがわかった。同様の麻酔処理を施した個体の脳内での時計遺伝子の発現量解析の結果と併せると、比較的長時間の位相操作を行うことで、実時刻でなく概日時計の示す時刻に従って定位方向が変化することが示唆された。 さらに、麻酔が通常の活動リズムに与える影響を評価するため、上記の行動実験と同様な麻酔処理を施した個体を用いて、恒暗条件下で隔離した際の歩行活動のモニタリングを行った。その結果、時計遺伝子の発現リズムとは異なり、実時刻に近い昼行性の活動リズムを示すことが明らかとなった。この理由については不明であり、麻酔方法や活動のモニタリング方法について、引き続き検証中である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 神戸大学, 2022年04月01日 - 2027年03月31日昆虫ナビゲーションにおける偏光コンパスの概日時計に基づく時間補償機構
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 福岡大学, 2022年04月01日 - 2026年03月31日ミツバチのベクトル統合の神経回路と蜜源ナビゲーションにおける制御機構の解明
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2022年04月01日 - 2025年03月31日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
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2021年04月01日 - 2024年03月31日カシノナガキクイムシの寄主選択におけるエラー回避機構の解明と防除への応用
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2019年04月01日 - 2023年03月31日ミツバチのナビゲーションにおける方向と距離の情報統合の脳内メカニズム巣や餌場などの目的地へ移動する「ナビゲーション行動」では、移動中に方向情報と距離情報を逐次取得しそれらを統合して移動を完遂するが、脳内での統合の仕組みについてはほとんどわかっていない。そこで、本研究ではトンネルを用いて採餌訓練をさせたミツバチをバーチャルリアリティ空間内で疑似的に採餌のナビゲーション飛行を再現させ、その時の脳内のナビゲーション中枢の神経活動を記録し、どのように方向情報と距離情報が脳内で統合されるかを明らかにすることを目的としている。 今年度は、昨年度の組織化学的研究で得られた知見を利用して、トンネル内で採餌訓練したミツバチの電気生理実験を行う予定であったが、新型コロナウイルスの影響等からトンネルでの採餌訓練の実施に支障がでた。そのため急遽学内で実施可能な場所を検討し、代替場所にトンネルを設置した。しかし、代替場所で採餌訓練を行ったものの期待したような訓練効果を得ることはできず、時間の浪費を避けるために学内スペースでの採餌訓練を断念した。 その一方で、ミツバチが方向情報を得るために利用している偏光を検出する複眼背側部(DRA)の光に対する応答の記録を行ったところ、DRAは紫外領域の光に特に強く応答をすることがわかった。さらに興味深いことに、この神経応答は記録した時刻によって応答強度が変化した。このことは、ミツバチの偏光情報処理機構に何らかの時間補償機構があることを示唆しており、自然状態でのミツバチの採餌行動の性質を考えると、ナビゲーションの成功の保証を与えている可能性が高い。 現在は、今年度実施できなかった、従来の場所でのトンネル実験の再開と訓練したミツバチでの電気生理実験の準備を進めている。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 福岡大学, 2018年04月01日 - 2022年03月31日ミツバチの尻振りダンスに符号化された蜜源方向の検出機構ミツバチの尻振りダンスの追従蜂は、視覚ではなく触角によりダンサーに定位することにより蜜源の方位角を検出する。本研究では羽化後のミツバチの片側触角を局所被覆することにより、両側の触角入力がダンサーへの定位に不可欠か、触角のどの部位からの入力がダンサーへの定位に不可欠かを調べた。その結果、片側触角の鞭節先端、鞭節中央、梗節のいずれの被覆でも追従バチのダンサーへの定位が阻害されること、さらに、上記いずれかの部位の片側触角被覆でダンサーの両側からの定位が阻害されることがわかった。これらの結果から、追従蜂は両側触角からの何らかの入力の差を脳内で読み取ることによって定位が行われていることが示唆された。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2018年04月01日 - 2021年03月31日カシノナガキクイムシの一次誘引物質の特定とナラ枯れ防除への応用カシノナガキクイムシは病原菌を運搬することでブナ科樹木萎凋病(ナラ枯れ)被害をもたらす。昆虫の飛翔を室内でシミュレートするフライトミルを用いて、カシノナガキクイムシの飛翔生態に雌雄差があることを示し、飛翔距離に見られる大きなばらつきの要因を解明した。寄主と非寄主の苗木を用いた選択試験で、カシノナガキクイムシが寄主の樹冠からの揮発性物質に誘引されること、非寄主の樹冠からの揮発性物質は忌避することを示した。カシノナガキクイムシは飛翔後、材の種類に関わらず狭い角度の溝に穿孔することを明らかにした。天然林と二次林での長期森林動態調査により、多様性の減少などナラ枯れの影響を明確に示した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2016年04月01日 - 2019年03月31日ミツバチの偏光視による進行方向検出における時間補償の神経メカニズム偏光知覚によるナビゲーションの中枢と目されている脳内にある中心複合体の神経生理実験および組織学的研究を行った。その結果、ミツバチの中心複合体内に偏光に応答するニューロンが存在することがみつかった。また、中心複合体内におけるGABA介在性シナプスにかかわる受容体のタイプ別の局在を調べた。その結果、イオン型GABA受容体は存在する一方、代謝型GABA受容体はほとんど存在しない可能性があり、中心複合体の抑制性情報処理はイオン型受容体が優性であることが強く推測される。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2015年07月10日 - 2018年03月31日偏光視を利用した昆虫のナビゲーションの動的神経モデリング一般に昆虫は天空の偏光パターンから方向を検出する。しかし、天空でパターンを形成し、かつ天候や太陽高度によって時々刻々と変化する偏光刺激が、脳内でどのように符号化されているのかについては未解明な点が多い。本研究は、生物学的および天文学的データを用いた動的シミュレーションにより、その実体を明らかにすることが目的である。 まず、複眼に存在する偏光受容領域に関する形態学的データから作成したセンサーマップを用い、実際の偏光パターン情報の入力様式を解析した。加えて、脳内の偏光感受性ニューロンの応答特性をも含めたニューラルネットワークについて、これらの入力に対する方向検出の精度を検証した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2013年04月01日 - 2016年03月31日ミツバチをもちいた嗅覚記憶形成過程の脳内ダイナミクスの解明本研究は、学習訓練中(記憶が形成されている過程)に脳内でどのようなことが起こっているかを明らかにすることを目的にミツバチ脳のニューロンであるPE1ニューロンの神経活動と記憶の関係を調べた。匂い学習をしながらミツバチのPE1の自発的な活動(自発発火)を記録したところ、PE1の活動度は約5秒周期で増減する振動現象がみつかり、記憶が成立する直前に振動周期が長くなり、PE1の活動が抑えられていることが示唆された。さらに神経間の情報伝達様式を調べたところ、学習によるPE1の神経抑制は、直接的な抑制性入力というよりも他の細胞が抑制されることによる、間接的な神経抑制が支配的かもしれない可能性を見つけた。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2013年04月01日 - 2016年03月31日偏光定位行動と脳内神経活動の同時計測による昆虫の偏光知覚の神経機構の解明昆虫は天空の偏光パターンをナビゲーションに利用する。本研究では、ナビゲーション行動における偏光視の役割を明らかとするため、ミツバチを用いた行動学的および電気生理学的研究を行った。ミツバチは上方からの偏光刺激に対して特定のe-ベクトル方向に定位するが、その定位方向は個々の採餌経験に基づいて変化した。これは昆虫が移動中に偏光情報を利用して方向選択することを示している。また、脳の偏光視の中枢である中心複合体から偏光感受性ニューロンの細胞外記録法を確立した。今後、飛行中のミツバチから神経応答を記録することにより、ナビゲーション行動中の偏光中枢の役割のさらなる解明を目指す。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 兵庫県立大学, 2012年04月01日 - 2015年03月31日動的環境下におけるミツバチコロニーのエネルギー収支と社会性行動との関わりミツバチは社会性を持つことで、環境に合わせてコロニーの状態を維持している。本研究は、ミツバチコロニーに流入・流出する炭素量を求め、エネルギー収支の季節変化を明らかにすることで、ミツバチの環境適応力を評価した。炭素の流入には明瞭な日変化が見られ、夏では夕方、秋は昼に増加した。また、炭素流入量は夏から秋にかけて小さくなった。3ヶ月間で流入した炭素量の積算値は2.48kgであった。炭素流出量は外気温の低下に伴って直線的に増加し、夏から秋にかけて大きくなった。3ヶ月間で流出した炭素量を蓄積した結果は0.82kgであった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 徳島文理大学, 2010年 - 2012年学習時の動機によって記憶・学習効率の違いを生み出す神経メカニズムの解明学習時の動機によって学習や記憶の効率が異なるのはなぜかを神経科学的に明らかにすることを目的としてミツバチに学習訓練をさせながら脳の神経活動を記録した。神経回路レベルでの仕組みは現在、解析中であるが本研究課題遂行中に記憶が獲得されていく過程の脳活動の記録に成功した。完全に記憶が形成されると刺激に対する反応が弱くなるPE1と呼ばれるニューロンは、記憶が形成される直前に自然状態での活動が抑えられ、記憶が形成した直後から刺激への反応が弱くなることがわかった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特定領域研究, 徳島文理大学, 2008年 - 2009年社会性適応のための行動変容機構の研究花から巣に戻ったミツバチは訪れた花の位置(情報)を、「8の字ダンス」という特異的な行動によって巣内のミツバチに伝える。このようなミツバチの社会性の研究は生物学だけからのアプローチでは解明が難しく、工学系研究者との共同研究によって8の字ダンスに挑戦すれば、必ずや世界に先駆けてそのメカニズムを明らかにできると考え、本研究を進めてきた。われわれはミツバチの社会性適応行動を例に取り、特にその中でも他者とのコミュニケーション手段である「8の字ダンス」の基本機序をシステムとして理解を深めながら、社会性適応のための行動変容機構を明らかにすることが本研究課題の目的である。これまで生物データの取得のためにミツバチのダンス行動をビデオ撮影してきた。解析の結果、巣内ミツバチの歩行パターンと1秒あたりの最大移動距離、ダンスの発生場所の分布、ダンス情報の性質、追従バチの追従パターンなど、モデル構築に必要な多くのパラメータを取得した。そこで今年度はこれらのパラメータを利用して、ミツバチの採餌行動のマルコフモデルを構築後、シミュレーション実験を行った。その結果、われわれのモデルはミツバチの採餌行動をよく表現できていること、ダンスによる情報伝達は採餌の効率をあげていることなどがわかった。これらと平行して、ミツバチの行動は巣内外の環境に柔軟に適応して調節されるので巣内外の環境を自動で経時的に計測するためのシステムも同時に構築した。また、効率よく行動パラメータを取得するために、ベクトル量子化法を用いた、ミツバチの自動追跡システムを開発した。これらのことから得られる結果を組み合わせることで、ダンス行動によるコロニー維持の効果や情報の伝搬様式などのより深い理解につながると期待される。
