昆虫は運動中に襲われると一時停止することを発見～運動している時の方が敏感なのか？～
【ポイント】
- コオロギは歩行中に脅威刺激を受けると、逃げ出す前に一時停止することを発見。
- 運動中は静止中よりも脅威刺激に敏感であることを発見。
- 刺激に対する感受性を高めることによって逃げ出すまでの遅れを保障している可能性を示唆。
【概要】
北海道大学大学院理学研究院の小川宏人教授らの研究グループは、歩行中のコオロギの逃避行動を詳細に観察して、刺激に対してそのまま逃げるのではなく、一時停止してから逃避することを明らかにしました。
動物はたとえ同じ刺激を受け取っても、その時の外部環境だけではなく、動機の強さや生体リズムなどの内部状態によっても起こす行動を変化させます。中でも運動中かどうかは、動物の行動に大きく影響します。例えばヒトの場合、ランニング中は認知課題の成績が悪くなるなどの影響があることが報告されています。しかし自由に運動している動物に全く同じ刺激を繰り返し与えることは難しいため、運動状態の行動への影響を詳細に調べることはできませんでした。
研究グループは、共同開発したサーボ型球形トレッドミル装置を用いて、自由に歩行しているコオロギに方向や強さを精密に制御した短い気流刺激を与え、それによって生じる逃避行動を調べました。実験の結果、コオロギは自発的に歩行している最中に刺激を受けると、ほとんどの場合すぐに一時停止し、その後、逃避行動を起こしました。しかも、静止中には何も反応しない様なごく弱い気流刺激に対しても停止し、さらに静止中より高い確率で逃避反応を示すことが分かりました。一時停止する分、逃避反応を開始するまでに時間がかかりますが、刺激に対する感受性を高めることでその遅れを保証している可能性があります。また、運動中の逃避反応における逃げる距離や速度は静止時と変わらないものの、逃げる方向が静止時に比べて不正確になっていました。
以上の結果から、コオロギの逃避行動は運動状態によって変化することがわかりました。運動中に見られる一時停止反応は、他の動物で報告されている「凍り付き反応（Freezing response）」と同じ意味を持つのかもしれません。
本研究成果は、2023年7月11日（火）、iScience誌にオンライン掲載されました。
論文名：Motor state changes escape behavior of crickets（運動状態によるコオロギ気流誘導性行動の変化）
URL：https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.107345
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