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2022 Fiscal Year Annual Research Report

あいまい環境に対峙する脳・生命体の情報獲得戦略研究の推進

Administrative Group

Project AreaFrontiers in brain and life sciences on active information gain in an uncertain environment
Project/Area Number 21H05167
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

小坂田 文隆  名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (60455334)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 雨森 賢一  京都大学, 高等研究院, 特定拠点准教授 (70344471)
本田 直樹  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (30515581)
Project Period (FY) 2021-08-23 – 2024-03-31
Keywords自由エネルギー原理 / 予測符号化 / 能動的推論 / ベイズ推定 / 知覚 / 意思決定 / 好奇心 / 葛藤
Outline of Annual Research Achievements

本領域「あいまい脳」では、脳・生命体の情報獲得過程に学び、予測があいまいな場合の意思決定を統一的に説明できる理論(新自由エネルギー理論)を新たに提唱し、その理論によって提唱される神経メカニズムを実験によって実証することを目指す。本領域は、総括班と3つの計画班から構成される。総括班は、研究領域全体の研究方針の舵取りを行い領域内での融合研究を促進し、領域内外の研究者の知見や技術の共有を促進し、領域の研究成果を社会に広め実社会での応用へと繋げる役割を担う。
今年度は、互いの研究グループの研究進捗や情報共有のために、領域会議を対面形式にて開催した。さらに、今後の研究および領域の発展性を考慮して、領域研究に関連する研究者を外部から招待し、議論を深めた。領域アドバイザーからも御助言を頂き、研究や領域運営に反映させた。特筆すべきは、領域研究者3名の全ての間で共同研究が進み、成果があがりつつある点である。領域活動は、前年度に作製した「あいまい脳」領域のHPおよびTwitterを用いて積極的に発信した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

領域会議の開催、領域HPやTwitterアカウントを用いた情報発信、さらにSlackやZoomを用いたグループ間での情報交換などの領域運営を通じて、研究成果の論文発表や学会発表が順調に進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

外部研究者をも巻き込みながら、領域活動を活発化し、さらなる研究と領域の発展を目指す。

  • Research Products

    (44 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 10 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 12 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Modeling the marmoset brain using embryonic stem cell-derived cerebral assembloids2023

    • Author(s)
      Kodera Tomoki、Takeuchi Ryosuke F.、Takahashi Sara、Suzuki Keiichiro、Kassai Hidetoshi、Aiba Atsu、Shiozawa Seiji、Okano Hideyuki、Osakada Fumitaka
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 657 Pages: 119~127

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.03.019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adaptive discrimination between harmful and harmless antigens in the immune system by predictive coding2023

    • Author(s)
      Yoshido Kana、Naoki Honda
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Pages: 105754~105754

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105754

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intercellular exchange of Wnt ligands reduces cell population heterogeneity during embryogenesis2023

    • Author(s)
      Hatakeyama Yudai、Saito Nen、Mii Yusuke、Takada Ritsuko、Shinozuka Takuma、Takemoto Tatsuya、Naoki Honda、Takada Shinji
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37350-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dopamine error signal to actively cope with lack of expected reward2023

    • Author(s)
      Ishino Seiya、Kamada Taisuke、Sarpong Gideon A.、Kitano Julia、Tsukasa Reo、Mukohira Hisa、Sun Fangmiao、Li Yulong、Kobayashi Kenta、Naoki Honda、Oishi Naoya、Ogawa Masaaki
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade5420

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multidimensional fractal scaling analysis using higher order moving average polynomials and its fast algorithm2023

    • Author(s)
      Ju Hanqiu、Honda Naoki、Yoshimura Shige H.、Kaneko Miki、Shigematsu Taiki、Kiyono Ken
    • Journal Title

      Signal Processing

      Volume: 208 Pages: 108997~108997

    • DOI

      10.1016/j.sigpro.2023.108997

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimal COVID-19 testing strategy on limited resources2023

    • Author(s)
      Tatsuki Onishi、Naoki Honda、Igarashi Yasunobu
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Pages: e0281319

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0281319

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation and Application of Engineered Rabies Viral Vectors for Neural Circuit Research2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Masahiro、Iwata Moe、Kamaguchi Riki、Osakada Fumitaka
    • Journal Title

      Vectorology for Optogenetics and Chemogenetics

      Volume: - Pages: 51~75

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2918-5_4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヒトiPS細胞由来網膜色素上皮細胞を薬にするために ー細胞医薬品におけるバラつきの克服ー2023

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 11 Pages: 1046-1050

  • [Journal Article] 異分野融合が切り拓く脳オルガノイド生物学2023

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Journal Title

      日本薬理学雑誌

      Volume: 158 Pages: 64-70

  • [Journal Article] Stem cell homeostasis regulated by hierarchy and neutral competition2022

    • Author(s)
      Nakamuta Asahi、Yoshido Kana、Naoki Honda
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04218-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulation of male germline transmission patterns by the Trp53-Cdkn1a pathway2022

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara Mito、Naoki Honda、Tanaka Takashi、Tatehana Misako、Kikkawa Takako、Osumi Noriko、Shinohara Takashi
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 17 Pages: 1924~1941

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2022.07.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monosynaptic rabies virus tracing from projection-targeted single neurons2022

    • Author(s)
      Masaki Yuji、Yamaguchi Masahiro、Takeuchi Ryosuke F.、Osakada Fumitaka
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 178 Pages: 20~32

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.01.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast z-focus controlling and multiplexing strategies for multiplane two-photon imaging of neural dynamics2022

    • Author(s)
      Ito Kei N.、Isobe Keisuke、Osakada Fumitaka
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 179 Pages: 15~23

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.03.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multiplexed action-outcome representation by striatal striosome-matrix compartments detected with a mouse cost-benefit foraging task2022

    • Author(s)
      Bloem Bernard、Huda Rafiq、Amemori Ken-ichi、Abate Alex S.、Krishna Gayathri、Wilson Anna L.、Carter Cody W.、Sur Mriganka、Graybiel Ann M.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28983-5

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Role of the Dorsal?Lateral Prefrontal Cortex in Reward Sensitivity During Approach?Avoidance Conflict2022

    • Author(s)
      Rolle Camarin E、Pedersen Mads L、Johnson Noriah、Amemori Ken-ichi、Ironside Maria、Graybiel Ann M、Pizzagalli Diego A、Etkin Amit
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 32 Pages: 1269~1285

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab292

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multiple types of navigational information are independently encoded in the population activities of the dentate gyrus neurons2022

    • Author(s)
      Murano Tomoyuki、Nakajima Ryuichi、Nakao Akito、Hirata Nao、Amemori Satoko、Murakami Akira、Kamitani Yukiyasu、Yamamoto Jun、Miyakawa Tsuyoshi
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: -

    • DOI

      10.1073/pnas.2106830119

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 視覚運動連関を担う神経回路と予測符号化2023

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      あいまい脳第3回領域会議
  • [Presentation] 脳機能の理解と新規治療戦略の創出を目指し2023

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      量子制御生命研究会
    • Invited
  • [Presentation] 視覚運動連関を担う神経回路と予測符号化2023

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      日本医学会連合Rising Starリトリート
    • Invited
  • [Presentation] 認知・辺縁系における予測符号化と不安のトップダウン制御2023

    • Author(s)
      雨森賢一
    • Organizer
      あいまい脳ワークショップ
  • [Presentation] 霊長類腹側線条体-腹側淡蒼球の経路選択的抑制による接近回避葛藤時の意欲の変化2023

    • Author(s)
      雨森賢一
    • Organizer
      第4回サル脳新技術研究会
    • Invited
  • [Presentation] Primate-Genomics interdisciplinary research for developing new primate models2023

    • Author(s)
      Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      ASHBi Flagship報告会
  • [Presentation] Silencing of the projection from the ventral striatum to the ventral pallidum modulates motivational states under conflict decision-making in nonhuman primates2023

    • Author(s)
      Jungmin OH, Satoko Amemori, Ken-ichi Inoue, Kei Kimura, Masahiko Takada, Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      3施設合同シンポジウム
  • [Presentation] Spatiotemporal expression patterns of anxiety disorder-associated genes2023

    • Author(s)
      Kalyani B. Karunakaran, Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      The 21st Takeda Science Foundation Symposium on Bioscience
  • [Presentation] バルーンアナログリスク課題遂行中の非ヒト霊長類の損失回避傾向の計算論的解読2023

    • Author(s)
      伊東諒、加藤利佳子、石井信、雨森賢一
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
  • [Presentation] Exploring the neural pathway of anxiety and depression in non-human primates2023

    • Author(s)
      Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      Mental Health Challenge Area (MHCA) at Wellcome Trust
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脳を知り、作り、操ることで、新たな治療を目指す2022

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      基盤生物化学特論Ⅱ
    • Invited
  • [Presentation] 脳機能の理解と新規治療法の開発を目指して2022

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      iGCOREセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 視覚運動連関を担う予測処理の解明2022

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      リエゾンラボ炎症シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] サルおよびヒトの多能性幹細胞を用いた脳オルガノイド研究2022

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      動物実験代替法学会
    • Invited
  • [Presentation] 視覚運動予測誤差を処理する大脳皮質の階層ネットワーク2022

    • Author(s)
      小坂田 文隆
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム2022
    • Invited
  • [Presentation] An in vitro non-human primate brain model using assembloids derived from embryonic stem cells2022

    • Author(s)
      Tomoki Kodera, Taiki Hara, Nao Morimoto, Ryosuke Takeuchi, Fumitaka Osakada
    • Organizer
      Neuro2022
  • [Presentation] The dynamics of acetylcholine in the whole cortex of the mouse during visual decision-making2022

    • Author(s)
      佐藤 彰典、竹内 遼介、伊藤 慶、山口 真広、小坂田 文隆
    • Organizer
      Neuro2022
  • [Presentation] マウス後部帯状皮質におけるサブドメインの同定; マクロ機能イメージングと狂犬病ウイルスベクターによるアプローチ2022

    • Author(s)
      竹内 遼介、上田 瑠南、正木 佑治、伊藤 慶、山口 真広、小坂田 文隆
    • Organizer
      Neuro2022
  • [Presentation] 視覚予測誤差情報処理における抑制性神経細胞を介した神経回路メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      宮田零士, 伊藤慶, 山口真広, 佐藤彰典, 竹内遼介, 小坂田文隆
    • Organizer
      視覚科学フォーラム
  • [Presentation] センダイウイルスの持続感染性獲得メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      岩田萌,川端涼子,坂口剛正,入江崇,小坂田文隆
    • Organizer
      第69回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Construction of a novel Sendai virus vector for neural circuit analysis.2022

    • Author(s)
      Kazuyoshi Miwa, Moe iwata, Ryosuke F. Takeuchi, Fumitaka Osakada
    • Organizer
      日本薬理学会関東部会
  • [Presentation] 視覚刺激検出課題遂行中および学習過程におけるマウスの全皮質のアセチルコリン動態.2022

    • Author(s)
      佐藤 彰典, 竹内 遼介, 伊藤 慶, 山口 真広, 小坂田 文隆.
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
  • [Presentation] Emotion regulation and depression: Reduced coupling of the fronto-limbic system was associated with stimulation-induced anxiety states2022

    • Author(s)
      雨森賢一
    • Organizer
      第 33 回 ASHBi Colloquium
  • [Presentation] 不安に伴う認知・辺縁系の階層ネットワークの変化2022

    • Author(s)
      雨森賢一
    • Organizer
      システム神経科学研究会
    • Invited
  • [Presentation] 刺激誘導の不安に伴う認知・辺縁系の階層ネットワークの変化2022

    • Author(s)
      雨森賢一
    • Organizer
      次世代脳シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Silencing of the projection from the ventral striatum to the ventral pallidum increases motivational states under approach-avoidance conflict in nonhuman primates2022

    • Author(s)
      Jungmin OH, Satoko Amemori, Ken-ichi Inoue, Kei Kimura, Masahiko Takada, Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      Neuro2022
  • [Presentation] Computational and Physiological Approaches to the Primate Anxiety Connectome2022

    • Author(s)
      Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      SPP2041 Status Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 「あいまい脳」領域HP

    • URL

      https://sites.google.com/view/aimai-brain/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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