脳‐機械融合システムによる環境適応行動中の昆虫脳の制御機構の解明

利用脑机融合系统阐明昆虫大脑在环境适应行为中的控制机制

• 批准号: 12J10557
• 负责人: 峯岸 諒
• 金额: $ 2.32万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J10557/
• 关键词: 適応能; 脳‐機械融合システム; 複数感覚統合; 匂い源探索; 微小脳; 昆虫; 内部システム; 感覚フィードバック; 脳-機械システム; 複数感覚; 感覚フードバック; 脳-機械融合システム

本研究は動的な環境下で適切に情報処理を行う脳の機能・機構の解明を目指し、雄カイコガの匂い源定位行動を対象に、行動中の神経活動の解析、および行動指令信号により駆動される移動ロボット「脳‐機械融合システム」を用いることで、この課題に正面から取り組んだ。行動中の神経活動解析においては、カイコガ脳内への埋め込み電極による慢性計測により、前大脳領域において，歩行に先行して発火する神経活動が，歩行中の前進速度および回転角速度と相関することを明らかにした。これらの神経活動は匂い刺激により引き起こされるが，活動ユニットの中には視運動反射応答を示すユニットが存在することを明らかにした。匂い源定位行動中の左右ターン行動を指令する運動神経活動により駆動されるロボットを用いた実験系「脳‐機械融合システム」においては、匂い源探索中の行動指令の神経活動が視運動反射応答により修飾を受けることを明らかにした。指令信号の修飾による歩行中の回転角速度の調節が、効率的な匂い源探索を実現していることを、シミュレーション実験、ガスセンサおよび行動アルゴリズムを搭載したロボットを用いた実機実験により検証した。これら一連の成果は、International Congress of NeuroethologyおよびNeuroscience2014において発表され，前者においては最優秀発表論文賞を受賞した。今後これらの成果を投稿論文として順次発表していく予定である。

In this study, in the environment, the operation mechanism is responsible for understanding the target, the source location, the activity analysis, the operation instruction signal, the mechanical and mechanical fusion equipment, and the equipment fusion equipment. In the course of the operation, the analysis of the activities of the god, the equipment, the vehicle, the camera, the speed, the angular velocity, the angular velocity. The activity of the god stimulates the alarm, and the response of the motor reflex in the activity alarm indicates that there is a warning that there is an alarm. On the left and right of the location of the source, there are instructions for the movement of the god, the operation of the god, the use of the machine, the mechanical fusion of the machine, the operation of the machine, and the reflection of the action in the exploration of the source. The command signal is used to correct the angular velocity error and the rate of error in the line, and the source of the angular velocity and rate is detected. The first is the result, the other is the International Congress of Neuroethology, the Neuroscience2014 is the most popular form, the former is the most popular. In the future, the contribution of the results will be announced in the following table.

项目成果

研究室ホームページ

实验室主页

カイコガ模倣型ロボットによる化学感覚探索

使用仿蚕蛾机器人进行化学探索

• 发表时间: 2014
• 作者: Minegishi R;Kurabayashi D;Kanzaki R;志垣俊介，福島俊平，峯岸諒，倉林大輔，安藤規泰，神崎亮平;吉原拓実，高橋洋介，峯岸諒，倉林大輔，神崎亮平
• 通讯作者: 吉原拓実，高橋洋介，峯岸諒，倉林大輔，神崎亮平

Modification in command neural signals of an insect's odor source searching behavior on the brain-machine hybrid system

脑机混合系统上昆虫气味源搜索行为的命令神经信号的修改

• 发表时间: 2013
• 作者: Kishi K;Kurabayashi D;Minegishi R;Sakurai T;Kanzaki R;Tabuchi M;Sezutsu H;福島俊平，志垣俊介，峯岸諒，倉林大輔;宮下修人，大坪寛英，峯岸諒，倉林大輔;峯岸諒;Minegishi R;Chew JY;Minegishi R;Minegishi R
• 通讯作者: Minegishi R

脳-機械融合実験系を用いた感覚フィードバック操作による昆虫匂い源探索行動の解析

使用脑机融合实验系统通过感觉反馈操纵分析昆虫气味源搜索行为

• 发表时间: 2013
• 作者: Kishi K;Kurabayashi D;Minegishi R;Sakurai T;Kanzaki R;Tabuchi M;Sezutsu H;福島俊平，志垣俊介，峯岸諒，倉林大輔;宮下修人，大坪寛英，峯岸諒，倉林大輔;峯岸諒;Minegishi R;Chew JY;Minegishi R;Minegishi R;Tosello E;Minegishi R;Minegishi R;Kishi K;Shigaki S;Kanzaki R;岸昂太朗;高橋洋介;峯岸諒
• 通讯作者: 峯岸諒

Experiment of Stereo Sensors for Chemical Plume Tracing by Optogenetic Silkworm Moth

光遗传学蚕蛾化学羽流立体传感器追踪实验

• DOI: 10.1007/978-3-319-08338-4_106
• 发表时间: 2014
• 作者: Kotaro Kishi;D. Kurabayashi;Ryo Minegishi;Takeshi Sakurai;R. Kanzaki;Masashi Tabuchi;H. Sezutsu
• 通讯作者: H. Sezutsu