小型昆虫の認知機能の解明に関する研究

研究概要

藤澤研究室の他研究テーマにおいて，社会性昆虫であるアリやシロアリの行動を模倣し，群ロボットシステムを研究しています．ロボットシステムの開発時や計算機シミュレーションのモデル化時において，実際のアリ，シロアリが現実世界からどのような物理量を計測しているのかが分からない時があります．そこで，昆虫が外部刺激に対してどのような反応を示すのかを計測するために，昆虫計測に特化した全方向移動補償装置を開発しました．「全方向移動補償装置」というと難しく聞こえますが，平たく言えば「全方向ウォーキングマシン」ということです．藤澤研究室では，本デバイスをANTAM（Animal Tracking Device-Accompanied Mobile suit）と呼んでいます．元々は，昆虫が操縦するロボットのコックピットとして開発しました．

本デバイスを用いることで，

1. 昆虫に対して仮想的な無限二次元平面を提示することが可能になりました．
2. 歩行中の昆虫を横方向から観察することが可能になりました．
3. 観察者が任意の外部刺激を対象昆虫へ提示し，その反応を昆虫を拘束することなく観察することが可能になりました．

代表的な論文

• 川野雄基，大槻圭一，阿部真人，永谷直久，志垣俊介，藤澤隆介，昆虫用運動補償装置を用いたオカダンゴムシの走光性の評価，システム制御情報学会論文誌，2019，採録済み．
• Takahisa Miyatake, Kentarou Matsumura, Ryota Kitayama, Keiichi Otsuki, Ji Yuhao, Ryusuke Fujisawa and Naohisa Nagaya, Arousal from Tonic Immobility by Vibration Stimulus, Behavior Genetics, Springer, DOI: https://doi.org/10.1007/s10519-019-09962-x, 2019.
• Kazutaka Shoji, Naohisa Nagaya, Ryusuke Fujisawa, Mining of Behavioral Motifs from Individual Ant Trajectory, Transactions of the Institute of Systems, Control and Information Engineers 32(4), 154-158, 2019-04.
• Nagaya N, Mizumoto N, Abe MS, Dobata S, Sato R, Fujisawa R, Anomalous diffusion on the servosphere: A potential tool for detecting inherent organismal movement patterns, PLoS ONE 12(6): e0177480. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0177480, 2018.