最近は「空気中から特定の匂いを検出して、その匂いの源を探索する生物の能力」の解明を目指すプロジェクトに参加しています。これはドイツのコンスタンツ大学、アメリカのアリゾナ州立大学、イギリスのサセックス大学、そして日本の東京大学からなる国際研究グループで行っており、２０１５年度のヒューマン・フロンティア・サイエンス・プログラムに採択されました。
　ヒューマン・フロンティア・サイエンス・プログラムは、日本政府が１９８７年に提唱した国際プロジェクトで、生体が持つさまざまな機能に対する基礎研究を推進し、その成果を人類全体の利益にすることを目的としています。

　オスのカイコガには、メスが放つフェロモンを離れた場所から検出して、メスの居場所を探し出す能力があります。これはとても優れた能力ですが、わずか１万個程度のニューロンで行われていることが分かっています。そこで「匂いを検出し、匂い源を探索する」という一連の行動を再現するための研究を開始しました。
　匂いの検出には、カイコガの触角を使っています。１回目のインタビューでお話しをしましたが、カイコガの触角には匂いを受け止める嗅覚受容体があり、匂いをキャッチしたときに電気が発生します。この仕組みを利用して、カイコガの触角を根本から切り取り、基部と先端に細い銅線を差し込んでアンプに繋げると、匂いに反応した瞬間に電位変化が生じるため、匂いセンサとして活用できるのです。この触角をドローンに搭載して、空気中の匂いを調査します。

　匂いセンサはいろいろ開発していますが、どれもまだ、実用化には至っていません。触角もセンサ細胞も、匂い検知の仕組みは同じです。現時点では液体の中にあるセンサ細胞よりも、空気中から匂いをダイレクトにキャッチできる触角の方が、今回の研究に適しているのです。

　今回の研究の目的の１つが、自然環境における匂い分布を調べることだからです。ドローンはかなり細かな制御ができるので、匂いセンサの触角を搭載して屋外で飛ばせば「Aポイントで検出された匂いは、Bポイントでも検出できるか？」「Cポイントではどうか？」といった具合に、自然環境の中でどの匂いがどのように分布しているのかを調べることができます。
　空気中に匂い成分がどのように分布しているかは、これまで誰も調べることができませんでした。それを可能にする高性能の匂いセンサがなかったためです。そのため、この実験は世界初の試みになります。

　どの匂いも、実は１種類の化学（匂い）物質から構成されているわけではありません。
　たとえばA花の匂いがA1＋A2＋A3という成分でできていて、このA花の蜜を集めるミツバチがいるとします。空気中にはA花と同じ種類の別のAA花の匂いや、B花やC花の匂いもあります。A4、A5 、B1、B2、C1、C2など、さまざまな匂い成分が混ざっている中で、ミツバチはA1＋A2＋A3という組み合わせを他の匂いと区別しています。さらに自然界では風が吹き、匂い源に近付くほど匂い成分は濃くなっていきますが、その状態も常に変化しています。そのような中でA花が咲いている方向を見定めて、飛んでいくことができるのです。
　これはすごいことのように思えますが、似たような能力は私たち人間にも備わっています。たとえば多くの飲食店が集まり、さまざまな匂いに満ちている場所でも、カレーの匂いは他と区別できますよね。

　特定の組み合わせを脳が記憶していて反応するというメカニズムはまだ、解明されていません。しかし人間がカレーを区別できるように、昆虫も特定の匂いを区別していることは間違いありません。
　さらにカイコガの触角にある嗅覚受容細胞は、花などの一般臭に対して反応する細胞と、フェロモンにのみ反応する細胞の２種類があります。遺伝子操作によってこの「フェロモンにのみ反応する嗅覚受容細胞」だけを触角に残して，さらにはフェロモン以外の特定の匂いに反応するように作り替えることができます。つまり、特定の匂いに応答する嗅覚受容体のみをもつ触角をつくることができるわけです。しかも５～６時間という長時間の使用が可能であり、ドローンへの設置も簡単です。