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J-GLOBAL ID：201502209354521241   整理番号：15A1055735

準リズミック運動にも拘わらず出現する安定した位相シフト:昆虫における能動的触覚探索のCPG作動性ダイナミックモデル

Stable phase-shift despite quasi-rhythmic movements: a CPG-driven dynamic model of active tactile exploration in an insect

著者 (3件)： HARISCHANDRA Nalin (Bielefeld Univ., Bielefeld, DEU) ,  KRAUSE Andre F. (Bielefeld Univ., Bielefeld, DEU) ,  DUERR Volker (Bielefeld Univ., Bielefeld, DEU)
資料名： Frontiers in Computational Neuroscience (Web)  (Frontiers in Computational Neuroscience (Web))
巻： 2015  号： Aug  ページ： WEB ONLY  発行年： 2015年08月 
JST資料番号： U7036A  ISSN： 1662-5188  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 動物の自律的で柔軟な行動の本質は環境における能動的探索にあり,それによって知覚的に導かれる行動の計画と制御が可能となる。これに関係する重要な感覚システムは,能動的接触である。本論文で著者らは,能動的触覚探索行動での行動生成における中枢パターン発生器の一般的モデル化の枠組みを提案する。中枢パターン発生器は次の2レベルのネットワーク,(i)リズム生成のための位相結合ホップ振動子と,(ii)各ふしの振動子の周波数と位相的特徴を獲得するパターン形成ネットワークから構成される。著者らのモデルは,移動中のナナフシの協調的な触覚(アンテナ)運動に見られる自然で準リズミックなふし運動を獲得した。しかも生理学的に現実性のあるパラメーターによって,昆虫触覚3次元骨格モデルにおける探索的行動の生成に成功した。固有受容器切除の影響が,ふし振動子の振幅とオフセットパラメーターの変更だけでシミュレートできた。結合角の時間変化が準リズミックであるにも関わらず,昆虫同様に両方の触覚のふしでの動きが安定した位相差と関係していた。体近傍頭花茎に対する末梢花茎-椎弓根(SP)結合の位相の進みが自然な触覚探索行動,従って高い触覚効率の生成に本質的であることを見出した。現実的な運動パターンでは,位相の進みは10~30度の範囲に限定された。人工的な動作パターンのテストから,この位相感受性は自然な運動パターンの周波数成分の問題ではないことが強く示唆された。このようなモデリングの結果に基づき,コンスタントな位相差が触覚運動システムの中枢パターン発生器にコードされ,固有受容器が結合部の運動の大きさを局所的に制御することが示唆された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 位相シフト ,  運動 ,  *触覚 ,  探索行動 ,  ダイナミックモデル ,  *ナナフシ類 ,  パターン形成 ,  振動子 ,  機械受容器
準シソーラス用語： パターン発生器 ,  リズム運動 ,  固有受容器

分類 (1件)： 生体系モデル一般  (EL02010K)

タイトルに関連する用語 (8件)： リズミック ,  運動 ,  位相シフト ,  昆虫 ,  触覚 ,  探索 ,  CpG ,  ダイナミックモデル