Biology of Behavior Change: Brain Dynamics x Behavior Change
| Project Area | Deciphering and Manipulating Brain Dynamics for Emergence of Behaviour Change in Multidimensional Biology |
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| Project/Area Number |
22H05154
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松崎 政紀 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50353438)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾藤 晴彦 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (00291964)
田中 康裕 玉川大学, 脳科学研究所, 准教授 (20533128)
春野 雅彦 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター, 室長 (40395124)
喜多村 和郎 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60423159)
中江 健 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), 生命創成探究センター, 特任准教授 (70617472)
井上 謙一 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 助教 (90455395)
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| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥343,070,000 (Direct Cost: ¥263,900,000、Indirect Cost: ¥79,170,000)
Fiscal Year 2024: ¥49,140,000 (Direct Cost: ¥37,800,000、Indirect Cost: ¥11,340,000)
Fiscal Year 2023: ¥47,060,000 (Direct Cost: ¥36,200,000、Indirect Cost: ¥10,860,000)
Fiscal Year 2022: ¥147,940,000 (Direct Cost: ¥113,800,000、Indirect Cost: ¥34,140,000)
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| Keywords | 行動変容 / 多次元データ / 細胞機能構築 / 情報処理 / 標準化 / 脳活動 |
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| Outline of Research at the Start |
神経生物学・動物行動学・行動科学・情報工学の融合に基づく分野横断型アプローチにより、ヒトを含めた動物が新しい行動を自発的に行うようになる「行動変容」の、生体メカニズムを解明する新しい学問的基盤を創成することを目的とする。多次元行動変容データと高品質な多次元脳動態データを網羅的に、げっ歯類、サル、ヒトにおいて計測する。取得されたデータから低次元の行動変容と脳動態を抽出し、標準化して解析する革新的手法によって、行動変容を創発する細胞機能構築と情報処理原理を大域情報フロー・細胞ロジックのレベルで解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、公募班員も含めた領域会議を7月（熱海、ハイブリッド形式）と12月（東京、オンサイト）にそれぞれ一泊二日で行い、計画班員全員による口頭またはポスター発表を行い、公募班員も含めた領域内連携を強固に進めた。実験研究者と数理解析研究者間における綿密で有機的な連携ができるように、脳活動データと行動データの低次元化解析法について4回のワークショップ（WS）を行った。このWSを基盤に、多次元行動データ解析ツールであるDeepLabCut (DLC)に関して、2023年7月からSlackを立ち上げた。総括班員によって、サル脳新技術研究会、Computational Neurology Club Seminar、WBA勉強会をそれぞれ複数回共催し、また月刊「細胞」2023年7月号「変貌する行動生物学」を出版するなど、実験研究者と数理解析研究者間の対象種間にまたがった連携を強力に推進している。領域会議の議論をもとに、総括班が課題実行中マウスの行動データと脳活動データ取得を開始し、領域内班員が自由に解析を行える13匹16日分のデータを取得した。マウスやマーモセットの身体モデルの標準化を可能とするための解析を進めた。行動データと脳活動データの低次元化プラットフォームの構築を進めた。脳活動高次元データ取得のための高機能プローブ・ベクターの供与を始め、井上班は七つの班にAAV供給などの支援を行った。4名の若手の海外派遣、領域内連携のための他班のラボへの移動・滞在などをサポートした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2回の領域会議では活発な意見交換がされ、領域班の研究室へ出向いた打合せなども行われ、実質的な共同研究も進んでいる。これらは、領域内連携が順調に進展していることを示している。また領域内でデータ共有・標準化を行うための、マウスデータ取得、およびそのデータの解析のパイプライン構築が順調に発展している。また若手研究者支援や若手研究者間の連携も進んでおり、順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は引き続き、連携を進めるために、1回の領域会議と第2回国際シンポジウムを開催する予定である。国際シンポジウムでは行動変容生物学に合致する著名な海外講演者を招待し、交流を深めるとともに、若手研究者によるポスター発表も行うことで、領域の成果発信を行う予定である。総括班取得データと解析パイプラインを領域内に公開するとともに、このデータを使って、領域外の大学生・大学院生を対象にしたハッカソンを行い、本領域の啓蒙活動と若手研究者のリクルート・育成を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Multi-modal brain magnetic resonance imaging database covering marmosets with a wide age range.2023
Author(s)
2.Hata J, Nakae K, Tsukada H, Woodward A, Haga Y, Iida M, Uematsu A, Seki F, Ichinohe N, Gong R, Kaneko T, Yoshimaru D, Watakabe A, Abe H, Tani T, Hamda HT, Gutierrez CE, Skibbe H, Maeda M, Papazian F, Hagiya K, Kishi N, Ishii S, Doya K, Shimogori T, Yamamori T, Tanaka K, Okano HJ, Okano H.
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Journal Title
Sci Data.
Volume: 10
Issue: 1
Pages: 221-221
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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