昆虫用VRシステムを用いたオカダンゴムシの走光特性の検証

摘要

動物の行動には採餌行動、探索行動、逃避行動などが存在する。また、特定の刺激が与えられたとき、刺激に対して方向性のある行動を行うことを「走性」と呼び、これらの行動特性を解析することによって様々な分野へ応用することが可能である[1][2]。走性は動物によって異なる特性を示すことがある。例えば、ハエは光に対して正の走光性を持っており、夜に電気をつけた状態で窓を見るとハエが無数に張り付いていることが確認できる。本研究では、負の走光性の特性をもつオカダンゴムシ（以下ダンゴムシとする）に焦点を当てた。ダンゴムシの正の走光性は既知の特性ではあるが、光の刺激提示の条件の違いによる特性や、移動距離、長時間計測における行動特性に関してはわかっていることが少ない。例えば、ダンゴムシに異なる2つの視覚刺激提示を行った場合、その2種類の刺激提示切り替え時間を短くしていくと何処かでダンゴムシが刺激提示に対して反応出来なくなる現象が発現されると考えられる。このように、刺激提示の条件別の走光特性を明らかにすることで、ダンゴムシの走光性のより細かい特性を明らかに出来、従来の歩行アルゴリズムなどに加えて将来の応用が可能になると考えられる。行動解析を行う手法には大きく分けて2つ存在する。1つは、野生動物にセンサを取り付け、自然環境下において動物の行動のデータログを行う手法である。これはBio-Loggingと呼ばれる手法である。近年ではデータログを行うセンサモジュールも小型化されているため、大型の動物から小型の動物まで搭載が可能となっている。しかし、外環境上の計測では、気温や気圧などの環境が異なるため、それらの環境の違いと行動の因果関係を明らかにすることが難しい。そこで、もう1つの手法として挙げられるのが、環境を統制された実験室内での計測である。この手法では温度や気圧などの環境を一定に統制することが可能である。実験室内では主にシャーレなどといった制限された空間内においてカメラなどを用いて行動を記録、計測する。この手法では正確に行動を計測することは出来るが、被験体が行動可能な空間に制約がある。