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ノイズに頑強な情報処理機構の神経回路・分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J11549
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東京工業大学

研究代表者

鈴木 力憲  東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード神経科学 / ショウジョウバエ / 動き検知 / ノイズ視覚刺激 / ホールセル記録
研究実績の概要

①ショウジョウバエにおけるin vivoパッツクランプ法を確立した.
本研究課題を遂行する上で必須の技術である,in vivoホールセルパッチクランプによる動き検知細胞からの電位記録法を確立した.従来報告されている方法よりも簡便で応用範囲の広い解剖・固定法を共同研究者である東京薬科大学の森本准教授・関助教とともに開発した.この方法は同じくショウジョウバエからのホールセル記録を目指す研究者らから注目されており,国内の複数の研究者に対して技術指導を行った.
②動き検知細胞の応答特性はノイズ頑強な動き知覚を説明できることを発見した.
確立した手法を用いて,ノイズに頑強な動きの知覚が動き検知細胞の応答性から説明できることを発見した.従来ショウジョウバエ研究では使われてこなかった通信理論の手法を適応することで,行動と神経活動を直接比較した.
③動き検知細胞におけるノイズ頑強な応答特性を説明する神経アルゴリズムを提案した.
モデリング手法を用いて,動き検知細胞の応答性を定性的に説明する神経モデルを構築し,実験結果の説明を試みた.その過程で,視覚の空間特性や非線形な情報処理が重要なファクターになっていることを明らかにした.これらの要素は,動き情報処理において従来はあまり重用視されてこなかった要素である.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] ショウジョウバエの動き検知メカニズムにおけるノイズ頑強性:実験と理論からのアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木力憲,森本高子
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 56 号: 2 ページ: 102-105

    • DOI

      10.2142/biophys.56.102

    • NAID

      130005140933

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Noise-robust recognition of wide-field motion direction and the underlying neural mechanisms in Drosophila melanogaster2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Suzuki, Hideaki Ikeda, Takuya Miyamoto, Hiroyoshi Miyakawa, Yoichi Seki, Toru Aonishi and Takako Morimoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 10253-10253

    • DOI

      10.1038/srep10253

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ショウジョウバエにおけるノイズ頑強なオプティックフローの検知2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木力憲,青西亨,関洋一,宮川博義,森本高子
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 114 ページ: 207-212

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエにおけるノイズ頑強な動き検知の神経基盤2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木力憲,池田英彬,関洋一,宮川博義,森本高子
    • 学会等名
      第25回日本神経回路学会
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Robust encoding the outside world in a tiny brain2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Suzuki, Toru Aonishi, Yoichi Seki, Hiroyoshi Miyakawa and Takako Morimoto
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Lucca (Barga), Italy
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How animals translate the normal gait pattern into the adaptive one when they are injured on legs2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Suzuki, Takako Morimoto, Hiroyoshi Miyakawa and Toru Aonishi
    • 学会等名
      7th Int. Symp. on Adaptive Motion of Animal and Machines
    • 発表場所
      MIT
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neuronal basis for an appropriate behavioral response to unapparent wide-field motion in Drosophila melanogaster2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Suzuki, Toru Aonishi Hiroyoshi Miyakawa and Takako Morimoto
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington, DC, USA, Walter E. Washington Convention Center
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal basis for an appropriate behavioral response to unapparent wide-field motion in Drosophila melanogaster2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Suzuki, Toru Aonishi Hiroyoshi Miyakawa and Takako Morimoto
    • 学会等名
      Flies, worms and robots: combining perspective on minibrain and behavior
    • 発表場所
      Spain, Costa Brava, Hotel Eden Roc
    • 年月日
      2014-11-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neural and behavioral performance of motion discrimination in Drosophila melanogaster2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木力憲,森本高子,宮川博義,青西亨
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜市西区
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエにおけるノイズ頑強なオプティックフローの検知2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木力憲,森本高子,宮川博義,青西亨
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学,沖縄県恩納村
    • 年月日
      2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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