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2017年02月03日

なぜ虫はあんなに小さい脳で複雑な行動ができるのか?

9
コメント
むし

1: 2017/02/01(水) 09:26:57.54 ID:CAP_USER9
昆虫は、人間の指先よりも小さい脳しか持っていないにも関わらず、驚くべきほど複雑な行動をとることが世界中で確認されています。
人間の指先よりも小さい昆虫の脳がどのようにして複雑な行動を可能にしているのか、その詳細に迫る実験がおこなわれました。

ミツバチの一種であるマルハナバチは、他のハチから学習し、得た知識を次の世代へ受け継いでいくことが確認されています。
花粉がある場所をシートで覆い、花に垂れ下がっている糸を引っ張るとシートが取れて花粉を採取できる装置を使った実験では、1匹のマルハナバチが糸を引っ張ってシートを剥がしたところ、この知識が同じ巣にいる他のマルハナバチや、その後に生まれてきたマルハナバチにも共有されることがわかりました。

他の昆虫でも、例えばトンボは空中を飛びながら蚊やガ、チョウ、他のトンボを補食します。
捕食対象の昆虫はそれぞれ異なる独自の飛行パターンを持っており、空中で捕まえるには対象の飛行パターンから次にどこに飛んでいくのかを予測しなければいけません。
この行動には適応性や計画性といった能力が必要になります。
また、1mmにも満たない毛虫でさえ、基本的な学習能力や記憶能力を備えていることが判明済みです。

なぜ昆虫は小さな脳で複雑な行動やタスクを実行することができるのか、このテーマで研究を続けているのがVivek Jayaraman博士です。
Jayaraman博士によれば、昆虫の脳のメカニズムを知るには、昆虫の神経細胞と神経回路に注目する必要があるとのこと。
神経は脳の一部から別の場所へ電気信号を伝達させるワイヤーの役割を持ち、言うなれば生物学バージョンのコンピューター回路です。
これに注目したJayaraman博士は、25万の神経細胞を持つショウジョウバエを使った実験を行いました。

人間は、外部の世界を無意識に認識してそれを元に行動や判断を下すことがあり、これは「内部表現」と呼ばれています。
例えば、明るい部屋で急にライトが消されても、人間は自分がどの方向を向いていたかを無意識に認識可能といったことです。
Jayaraman博士はショウジョウバエが人間と同じように内部表現の能力を脳に携えている可能性があると考え、今回の実験を行いました。

実験では、ショウジョウバエの脳がどのように反応するかをリアルタイムで測定できる装置を開発。
ショウジョウバエを固定した小さなボールに載せてその周囲をディスプレイで囲み、ショウジョウバエがボールの上を歩くとディスプレイに表示される景色がリアルタイムで変わる、つまりショウジョウバエが「外の世界にいる」錯覚するような装置を作り脳の動きを観察。
その際に、ショウジョウバエがいる空間のライトを突然消して、人間と同じように内部表現があるかどうかの確認が行われました。

実験の結果、突然ライトが消された後でもショウジョウバエの脳はライトがついていたときと同じ反応をしたことが判明。
言い換えれば、ショウジョウバエはライトが消された後でも、自分がどこを向いているか、どこにいるのかを認識しており、内部表現を備えていることがわかったというわけです。
内部表現に関する認識能力は、これまで人間のような背骨を持つ動物にしかないと考えられており、ショウジョウバエという小さな昆虫にもあるというのは大きな発見です。

Jayaraman博士は「賢い行動を取るには大きな脳が必要です。しかし、昆虫の場合は当てはまりません。
例えば、顔を認識する能力は人間特有の能力だと考えられてきましたが、この能力に必要なのは数百から数千の神経細胞であることがわかっています」と話しました。

では、大きな体を持つ動物は、なぜ昆虫よりも大きな脳を持っているのでしょうか。
この疑問に対してJayaraman博士は1つの可能性として「体が大きな動物は、脳から発せられる電気信号が小さな昆虫の電気信号よりも速く、より遠くに送られる必要があり、それには大きな神経細胞が必要になるからかもしれない」と説明しています。
つまり、複雑な行動をとるのに必要なのは神経細胞の数であり、神経細胞や脳の大きさではない可能性があるということ。
Jayaraman博士は今後も昆虫や動物の「脳」と「行動」の関連性を明らかにするため、さらなる研究を続けていくそうです。

http://gigazine.net/news/20170131-insect-tiny-brain/

>>1
比率と言うものがあるだろw

馬鹿なのか?

726: 2017/02/01(水) 23:59:45.31 ID:qJhbBpRW0
>>13
全くその通りだ。

>25万の神経細胞を持つショウジョウバエを使った実験を行いました。

ショウジョウバエが生きて行く上では、25万もあれば充分だ。

17: 2017/02/01(水) 09:34:25.31 ID:AunSpnTs0
>>1
脳とか一部機関じゃなくてICチップみたいな仕組みがあんじゃねぇの?
脳とかの方が効率悪そうじゃん、虫からしたら人間の情報伝達は劣ってるって感じるんじゃねw

122: 2017/02/01(水) 10:06:16.03 ID:b00UB/xo0
>>17
基本システムは全部ROMに書き込まれてて
それを引き出すだけなんだろうな。
人間みたいに判断して行動とかはほとんどないんだろ。
だから複雑な脳自体が必要ない。

80: 2017/02/01(水) 09:55:30.55 ID:3dNjEPPk0
>>1
面白い

103: 2017/02/01(水) 10:01:08.79 ID:dupEdQnL0
>>1
人から目線かよw

262: 2017/02/01(水) 11:08:44.70 ID:bH/euINh0
>>1の科学者は脳に拘ってて知らないんだろうけど

動物は脳ではなく腸で考える。

272: 2017/02/01(水) 11:16:17.64 ID:XsFAi9+B0
>>262
そのとおり。人間の幸福感すら腸に由来する。
心配性の日本人はセロトニントランスポーターが少ないことは知られているが、
セロトニンの9割以上は腸で作られている。
腸は不思議だ。内部の様でいてそれは皮膚で繋がった外部だ。我々はドーナツ型生命体なのである。

291: 2017/02/01(水) 11:34:48.83 ID:EoyYiQ8EO
>>262
動物って所詮は管だもんねえ、骨も五感も脳もオプション

264: 2017/02/01(水) 11:10:35.30 ID:aqwSGGFn0
>>1
>人間の指先よりも小さい昆虫の脳が

この記述を見るとバカが書いているのかと思う、
相対的に大きさが変わるだろうが、アホ、

一般的に言えば、マッチ棒の頭よりの小さい、

353: 2017/02/01(水) 12:34:30.53 ID:8WymYH8j0
>>1
多分だけど、細胞そのものも小さいから、脳細胞の数では同じ

415: 2017/02/01(水) 13:49:12.26 ID:lSqFBMCf0
>>1
電気信号に強い弱いはわかるけど、速い遅いとかあんの?等しく光の速さじゃないの?

425: 2017/02/01(水) 13:58:22.76 ID:lER9MFD90
>>415
電気信号といっても、神経ネットワークを
伝達するイオンなどの信号もひっくるめた意味での
電気信号なんたとおもうよ。

444: 2017/02/01(水) 14:41:38.99 ID:UwtWIu5hO
>>1
マジレスすると昆虫に脳は無いんやで神経の塊が3つ程体内に点在する

459: 2017/02/01(水) 15:57:10.45 ID:4eR7psp+0
>>1
人間視点で見かけ上複雑に見えるだけなんじゃない?
コンピュータのシミュレーションでも、簡単なパターンをルールにしただけで
見かけ上群れを作ったり、意思があるかのように振舞うらしいよ

475: 2017/02/01(水) 18:00:25.05 ID:nsA93prF0
>>1
たしかにね、もしかしたらこいつ等こそエイリアンが監視してる代替物じゃないのか?

482: 2017/02/01(水) 18:04:20.26 ID:uXsmdSN20
>>1
というか、どんな小さな細胞でも、そこらのPCより複雑な構造なんだぜ。
生物、なめているだろ。

530: 2017/02/01(水) 19:36:51.26 ID:u8I6mW9z0
>>1
生存本能なめんな、特に考えちゃいねーよw

5: 2017/02/01(水) 09:29:34.34 ID:LUtbWFRI0
五分の魂なめんな

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コメント一覧

1. 名無し隊員さん  2017年02月03日 00:43
人間より大きい脳を持ってる動物が
なぜ人間ほどには知能がないのかも研究せえよ
2. 名無し隊員さん  2017年02月03日 00:53
262とか272みたいなアホが垂れ流す与太を信じるバカは、今後は
難しい事を考えない方がいい。
どうせお前の考え、お前の信じることなど100%間違っているのだから。
3. 名無し隊員さん  2017年02月03日 00:59
知性は脳が肉体を制御する際の余力で形成されている、と個人的には考えてる。
だから体の大きさに対して一定以上の比率の脳が無いと知性も備わらない、みたいな。
4. 名無し隊員さん  2017年02月03日 01:29
科.学者の疑問を否定しとる奴がおるな
「比率が違う」?
じゃあその比率の具体的な数値を知っとるんか?
それを測って知るにもまず疑問を持つ事から始まるんやぞ

それにしても『科.学』がNGって何やねん
5. 名無し隊員さん  2017年02月03日 01:47
前々から、昆虫あたりは絶対クラウドデータがあって各々が無線アクセスしてると思ってるわ
じゃなきゃアリやハチの個体の認識を越えた状況把握やら学習やらの説明がつかん
6. 名無し隊員さん  2017年02月03日 02:13
ちっさい脳みそで複雑な動きができる話してんだから比率とか関係なくね。こいつらが理系名乗ってんの?
7. 名無し隊員さん  2017年02月03日 04:20
思考というものはないでしょ
殆ど本能で動いてる
ロボットと大差ない
8. 名無し隊員さん  2017年02月03日 10:49
ハイブマインドやね
9. 名無し隊員さん  2017年02月03日 20:33
センサー類が敏感かつ多ければ単純な処理でも動きが複雑化できるんじゃない?

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