5号館を出て

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立体嗅

 我々は目を二つ持っているので、立体視ができます。同じように耳も二つあるので瞬間的に音源の位置を知ることができます。これは立体聴とでも言うのでしょうか。

 同じように鼻の穴が二つあるので、一瞬匂いを嗅いだだけでその位置を知ることができるでしょうか。少なくとも自分の経験から考えると、匂いの元を知るというのはかなりクンクンと嗅ぎ回らないと無理だと思っていました。

 嗅覚がヒトの数千倍から数万倍と言われるイヌでさえ、匂いをの元を探す時にはクンクンとあちこち嗅ぎ回っている映像などを良く見ますので、一嗅ぎで匂いの元の方向を知ることなどはやはり難しいのだと(なんとなく)思っていました。

 ところが、そうした「常識」を覆す論文が出ました。

Science 3 February 2006:
Vol. 311. no. 5761, pp. 666 - 670
Rats Smell in Stereo (ラットは立体的に匂いを嗅ぐ)
Raghav Rajan, James P. Clement, Upinder S. Bhalla*

 論文によると、哺乳類はもともと立体的に匂いを嗅いで、その元の方角がわかると言われているのだそうですが、きちんとした行動学的証拠はほとんどなかったようです。

 この論文では喉の渇いたラット(大型のネズミ)を材料にして、右か左かどちらかから出される匂いの方向を正しく当てたら報酬として水が出るようにした装置を用いて実験したところ、ラットはを一嗅ぎか二嗅ぎしただけで左右どちらから匂いが出ているかがわかることを示しています。

 左右どちらかの鼻の穴が塞がれていると全然ダメだそうですが、両方の鼻の穴が開いているとなんと50ミリセカンドくらいで左右のどちらから匂いが来るのがわかるようです。

 グラフや図ばかりでそのことを示されても「ホントかな」という気になるものですが、さすがにウェブ時代の論文ですから、動画による実験の様子が付録として付いています。

 真ん中にいるラットが、匂いを嗅ぐための穴に鼻を突っ込むやいなや、左右どちらから匂いが出ているかをかぎ分け、匂いの出た方向にある給水口から水をなめます。おいしそうにペロペロとなめますので、かなり喉が渇いているのでしょう。もちろん間違えたら水はでませんから、あわてます。

 このムービーでは、7回の実験をやっていますが、2回目に1回だけ間違えますが、後はすべて瞬間的に正解を当てています。画面の右方向に2個ある青色のLEDの右が光るか左が光るかと、ネズミの動きを見ていると楽しくて思わず笑ってしまうほどすごい映像です。

 最先端の科学実験なのですが、これなら小学生でも一発で理解できます。
Commented by ぜのぱす at 2006-02-04 10:38 x
ん〜ん、これは、すごい、かも。
mutantのscreeningも簡単に出来そう。
Commented by tosh3141 at 2006-02-04 11:48
こんにちは
面白い実験ですね。定常的に漂っているような場合でも、匂いの濃度分布も50ミリ秒のオーダーでみると、波動になっているということでしょうか?
ところで、平面のディスプレイばかりで遊んでいると、立体視の能力が育たないという話を聞いたことがありますが...同様に、ひらたい匂いの場でしか生活していないと、立体嗅も育たない?小動物がフェロモンで異性を探すには、立体嗅が必須?などと、想像が膨らみます~
Commented by stochinai at 2006-02-04 17:12
 立体視の能力はおそらく、生後数ヶ月から数年のうちには確立するでしょうから、その頃に平面ディスプレイで遊ぶスーパー赤ちゃんもあまりいないかもしれません。しかし、おっしゃるように空間感覚は経験によって獲得されるでしょうから、立体嗅覚がどのようにして獲得されるかはおもしろいテーマになると思います。
 嗅覚のするどいイヌなどは、脳内に匂いの空間地図を持っていて、それが視覚と聴覚とも共有されているなどという研究がそのうち出てくるのでしょう。楽しみです。
Commented by inoue0 at 2006-02-05 01:48
 話がズレますが、立体視に両眼は必要ありません。なぜなら、毛様体筋によるピント調節によって、概ね距離は判定できるからです。カメラのオートフォーカスと同じ原理です。
 聴覚や臭覚だと、物体までの距離と信号強度の比で、ある程度の距離測定はできるのではないでしょうか。
 もちろん、距離を測定するには、信号の絶対強度がわかっている必要があります。星までの距離を計算するようなものです。ハッブルはケフェウス変光星を利用しましたが。
by stochinai | 2006-02-03 21:01 | 生物学 | Comments(4)

日の光今朝や鰯のかしらより            蕪村


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