社会性適応のための脳システム変容機構の研究

社会适应的脑系统修饰机制研究

• 批准号: 18047003
• 负责人: 伊藤 悦朗
• 金额: $ 5.95万
• 依托单位: Tokushima Bunri University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18047003/
• 关键词: 社会性適応; ミツバチ; 8の字ダンス; シミュレーション; モデル化; 社会性

生物学の定義では,ミツバチはヒト以上に社会性適応行動を示す.そこで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することによって,社会性適応のための脳システム変容機構を明らかにすることが目的である.さらには,工学系研究者との共同研究を進め,そのモデル化にも挑戦している.これまでの研究によって,脳内の特定単一ニューロンの転写・翻訳の機構が,脳システムの機能変化を生じさせ,さらには動物行動の適応性を生み出してくることを明らかにしてきた.またミツバチをはじめとする社会性昆虫のさまざまな行動形態やそのメカニズムについての理解を深めてきた.ミツバチは訪れた花の位置(情報)を8の字ダンスによって巣内の他のミツバチに伝える.われわれはこの行動を社会性維持のための「情報の伝搬と共有」のモデルとしてとらえ,8の字ダンスのコロニーへの効果を,行動観察の結果を盛り込んだ数理モデルによるコンピュータシミュレーションを用いて調べた.とくに採餌行動の数理モデルの構築を行い,その基礎となる巣内状態や個体行動データの取得を進めた.行動観察から,8の字ダンスは巣板上の特定の場所で数回踊った後,別の場所に移動して再び踊ることを繰り返す傾向があり,また,伝達する餌場情報にはかなり誤差が含まれていることがわかった.さらには,情報伝達の基本信号と考えられるダンス音の録音,巣内活動度の計測,評価方法についても検討を行った.また,8の字ダンスがコロニー維持に及ぼす効果については,現在さらなる検討中である.

在生物学的定义中，蜜蜂比人类表现出社会适应性的行为。目的是以蜜蜂的社会适应性行为为例，并通过理解“图8舞”的基本机制来阐明脑系统转化的机制，以进行社会适应，这是一种与他人交流的手段，作为系统。此外，我们一直在与工程研究人员进行合作研究，并正在尝试对其进行建模。先前的研究表明，大脑中特定单个神经元的转录和翻译机制可能会导致大脑系统的功能变化，甚至会引起动物行为的适应性。我们还加深了我们对包括蜜蜂在内的社会昆虫的各种行为形式和机制的理解。 Honeybees能够使用图8舞使用他们在巢中探访的花朵的位置（信息）。我们将这种行为视为“信息传播和共享”以维持社会性的模型，并使用计算机模型使用包括行为观察结果的数学模型来研究图8舞对殖民地的影响。特别是，我们构建了一个觅食行为的数​​学模型，并获取了基本的状态和个人行为数据。从行为观察中，我们发现图8舞蹈往往会在巢板上的特定位置跳舞几次，然后再移到另一个位置并再次跳舞，并且还发现传递的喂食网站信息包含相当大的错误。此外，我们还检查了舞蹈声音的记录，巢活动水平的测量以及评估方法，这些方法被认为是信息传输的基本信号。此外，我们还研究了图8舞对殖民地维护的影响。

项目成果

Gaseous neuromodulator-related genes expressed in the brain of honeybee Apis mellifera.

蜜蜂大脑中表达的气体神经调节剂相关基因。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Develop. Neurobiol. 67
• 作者: Watanabe T.;Kikuchi M.;Hatakeyama D.;Shiga T.;Yamamoto T.;Aonuma H.;Takahata M.;Suzuki N.;Ito E.
• 通讯作者: Ito E.