ショウジョウバエは匂いの方向を記憶して探索することを解明(Flies use directional memory to track a scent)

ad

2026-07-22 ロックフェラー大学

米国ロックフェラー大学の研究チームは、ショウジョウバエが匂い源を効率よく探索する際、単に匂いの強弱を追うだけでなく、「匂いを感じた方向」を短時間記憶して進行方向を維持する神経メカニズムを明らかにした。研究では、行動解析と神経活動の記録・操作を組み合わせることで、匂い刺激によって形成される方向情報が脳内で一時的に保持され、匂いが途切れた後もその記憶を利用して飛行・歩行方向を維持していることを実証した。この方向記憶により、乱流などで匂いが断続的になる自然環境でも、効率よく発生源へ到達できることが示された。さらに、特定の神経回路が方向情報の保持と更新を担うことが判明し、感覚情報と短期記憶を統合して行動を制御する仕組みの理解が進んだ。本研究は、動物の探索行動や脳の情報処理原理の解明に加え、自律移動ロボットや人工知能による匂い源探索アルゴリズムへの応用も期待される。

<関連情報>

ショウジョウバエの嗅覚ナビゲーションのためのベクターベース戦略 A vector-based strategy for olfactory navigation in Drosophila

Andrew F. Siliciano,Sun Minni,Chad Morton,Charles K. Dowell,Noelle B. Eghbali,Silas E. Busch,Juliana Y. Rhee,L. F. Abbott & Vanessa Ruta
Nature  Published:22 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10827-7

ショウジョウバエは匂いの方向を記憶して探索することを解明(Flies use directional memory to track a scent)

Abstract

For many species, odours serve as key navigational cues1,2. Although tracking an odour plume has been modelled as a reflexive process3,4,5, it remains unclear whether animals can use memories of their past odour encounters to infer the spatial structure of their chemical environment or their location within it. Here we developed a virtual-reality olfactory paradigm that allows head-fixed Drosophila to explore structured chemical landscapes, offering insight into how memory mechanisms shape their navigational strategies. We found that flies track an appetitive odour corridor by following its boundary, alternating between rapid counter-turns to exit the plume and directed returns to its edge. Using a combination of behavioural modelling, functional calcium imaging and neural perturbations, we show that this ‘edge tracking’ strategy relies on vector-based computations within the Drosophila central complex, in which flies store and dynamically update memories of the direction to return to the plume’s boundary. Consistent with this, we find that FC2 neurons within the fan-shaped body, which encode a fly’s navigational goal6, signal the direction back to the odour boundary when flies are outside the plume. Plume tracking thus engages components of a conserved navigational toolkit, in which flies can use directional memories to navigate through complex and shifting chemical landscapes.

生物環境工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました