社会性適応のための行動変容機構の研究

社会适应行为矫正机制研究

基本信息

批准号：
20033023
负责人：
伊藤悦朗
金额：
$ 6.08万
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

一旦蜜蜂从花朵返回巢中，蜜蜂就通过一种称为“图8舞”的特定动作传达了他们拜访的花朵的位置（信息）。这种对Honeybees社会性质的研究很难仅使用生物学的方法来理解，我一直在继续这项研究，并认为，如果我们尝试通过与工程研究人员的合作来挑战Figure 8舞蹈，那么我们一定能够在世界范围内阐明其机制。这项研究主题的目的是以蜜蜂的社会适应行为为例，并加深我们对“图8舞蹈”的基本机制的理解，一种与他人交流的手段，作为一个系统，同时阐明社会适应性行为变化的机制。到目前为止，我一直在录像蜜蜂跳舞行为以获取生物学数据。分析的结果是，获得了模型构建所需的许多参数，包括巢中的蜜蜂的步行模式和每秒的最大旅行距离，舞蹈位置的分布，舞蹈信息的性质以及后续蜜蜂的后续模式。因此，今年，我们使用这些参数构建了蜜蜂觅食行为的马尔可夫模型，然后进行了模拟实验。结果，我们发现我们的模型能够很好地表达蜜蜂的觅食行为，并且通过舞蹈传递的信息会提高觅食的效率。与这些同时，蜜蜂的行为灵活地适应巢内外的环境，因此还构建了一个系统以自动测量巢内外的环境，随着时间的流逝。另外，为了有效地获取行为参数，我们使用矢量量化开发了自动蜜蜂跟踪系统。结合从这些结果获得的结果，预计将使人们对通过舞蹈行为和信息传播方式的菌落维持的影响有更深入的了解。