昆虫の記憶・学習にもとづく適応戦略:理想自由分布を実現する多様な戦術

基于昆虫记忆和学习的自适应策略：实现理想自由分配的多种策略

基本信息

批准号：
08J11196
负责人：
堀部直人
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までのニューラルネットワークを用いたコンピューターシミュレーションならびにキイロショウジョウバエを用いた研究に引き続き、運動における記憶の効果、ならびに多様な運動の生成機構を解析するため、自律運動を行う油滴の運動について解析を行った。この油滴は無水オレイン酸とニトロベンゼンを混合したものであり、pHを調整した微量の界面活性剤を含む溶液中で不規則な運動を行う。これは、単純な履歴情報を用いて運動するシンプルな系であり、運動における記憶の効果を調べるのに適したものである。キイロショウジョウバエと同様の解析を行った結果、油滴からもLevy walkを見いだすことで、効率の良いとされる運動の生成にさほど記憶情報を参照する必要がないことを示した。さらに、油滴の運動軌跡を自己組織化マップを用いて分析し、運動要素を特定、油滴の形と対流との相互作用で多様な運動要素が生成されることを示した。複雑な運動が、さほど記憶情報を用いることなしに生成されていることを示すとともに、油滴の形といったなんらかのパラメーターを変化させるだけで多様な運動が生成されうることを示している。小数のパラメーターを調整することで、記憶情報に頼らずに複雑で多様な運動を次々と生成していくことは、生物の適応的な行動にとっても重要と考えられる。本研究は、この機構がシミュレーション上ではなく、実際に存在する物理系で起こることを発見したという点で、新奇で意義深いものである。

在使用Kiroshojobae进行了使用计算机模拟的研究，并分析了练习和产生不同运动的机制的研究，分析了执行自主运动的油滴运动。这种油脂是无水油酸和亚硝基苯的混合物，并且在含有少量表面活性剂的溶液中不规则地运动。这是一个简单的系统，使用简单的历史信息进行练习，适合检查锻炼中记忆的影响。由于与Kirosho Jobais进行了相同的分析，从油滴中发现征税步行表明，没有必要在有效运动的发展中参考记忆信息。此外，使用自组织图的自组织图对其进行分析，表明通过识别油滴和对流形状之间的运动元素和相互作用来生成各种运动元件。它表明复杂的练习是在没有大量内存信息的情况下生成的，并表明可以通过更改某些参数（例如油滴滴）来生成各种运动。调整数字的参数以在不依赖内存信息的情况下进行复杂而多样的练习，对于生物的自适应行为也很重要。这项研究是一件新的有意义的事情，因为它发现了这种机制不是在模拟中而是在实际存在的物理系统中发生的事情。