神経科学：トンボが空中で獲物を捕らえる際の飛行操舵は内部モデルに従う

脊椎動物の感覚運動制御は内部モデルに依存している。目標に向かって腕を伸ばす到達運動では、脊椎動物の脳は腕の動態と標的の性質の両方についての予測モデルを使っている。無脊椎動物がそうした内部モデルを使っているかどうかはよく分かっていない。今回我々は、トンボ（Plathemis lydia）について、脊椎動物の目標到達運動と相似な行動である要撃型の獲物捕獲（prey interception）が、内部モデルをどの程度必要とするかを検討した。飛行中のトンボの頭部と胴体部の位置と方向を同時に追跡することで、獲物を捕らえる際の舵取りは、トンボ胴体部の動態についての順モデルおよび逆モデルと、獲物の動きについてのモデルによって駆動されているという証拠が得られた。トンボの頭部は予測的回転によって常に獲物の角度位置を追っている。一方、獲物の追跡によって生じる頭部–胴体部の角度は、トンボの胴体部の規則的な回転を誘導して、獲物の飛行経路に体の向きを同調させるようである。このように、モデルに駆動される制御が、空中で獲物を捕らえるための舵取りの大枠を決め、視覚は獲物が予想外の動きをしたときの対応に使われる。これらの知見から、昆虫が行動を組み立てるのに用いている計算論的情報処理の精巧さが明らかになった。

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