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昆虫嗅覚中枢の精細モデルの構築による匂い情報表現の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04399
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生理・行動
研究機関東京大学

研究代表者

神崎 亮平  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40221907)

連携研究者 加沢 知毅  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (00507824)
櫻井 健志  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (20506761)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード脳・神経 / シミュレーション / 遺伝子 / データ同化 / 昆虫
研究成果の概要

本研究では,動的に変化するフェロモン入力を処理するカイコガ触角葉の神経機構をシステマティックに記述することを目的とした.触角葉構成神経の機能的結合を調べるための遺伝子組換えカイコガ系統を作出するとともに,触角葉の神経回路モデルを単一コンパートメントモデルに加え,マルチコンパートメントモデルとして構築し,実験的に見出されていた触角葉投射神経における連続刺激に対する応答感度の変化や機械感覚入力によるフェロモン応答の調節といった現象を再現することに成功した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 17件、 招待講演 20件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The morphology of antennal lobe projection neurons is controlled by a POU-domain transcription factor Bmacj6 in the silkmoth Bombyx mori2017

    • 著者名/発表者名
      Namiki S, Fujii T, Shimada T, Kanzaki R
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 14050-14050

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14578-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Refinement of ectopic protein expression through the GAL4/UAS system in Bombyx mori: application to behavioral and developmental studies2017

    • 著者名/発表者名
      6.Hara C, Morishita K, Takayanagi-Kiya S, Mikami A, Uchino K, Sakurai T, KanzakiR, Sezutsu H, Iwami M, Kiya T
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 11796-11796

    • DOI

      10.1038/s41598-017-12102-2

    • NAID

      120006370943

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 匂いセンサカイコガ開発の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井健志,光野秀文,神崎亮平
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 1 ページ: 641-646

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Morphology and physiology of antennal lobe projection neurons in the hawkmoth Agrius convolvuli2017

    • 著者名/発表者名
      Nirazawa T, Fujii T, Seki Y, Namiki S, Kazawa T, Kanzaki R, Ishikawa Y
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 98 ページ: 214-222

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2017.01.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of repellent odorants to the body louse, Pediculus humanus corporis, in clove essential oil.2016

    • 著者名/発表者名
      Iwamatsu T., Miyamoto D., Mitsuno H., Yoshioka Y., Fujii T., Sakurai T., Ishikawa Y., Kanzaki R.
    • 雑誌名

      Parasitol Research

      巻: 4 号: 4 ページ: 1659-1666

    • DOI

      10.1007/s00436-016-4905-9

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Response prediction of an insect’s olfactory receptor neuron by using structural parameters of odorant and Self-Organizing Map2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Harada, Kazawa Tomoki, Ryohei Kanzaki, Takamichi Nakamoto
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 16 号: 3 ページ: 580-585

    • DOI

      10.1109/jsen.2015.2487820

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The neurobiological basis of orientation in insects: insights from the silkmoth mating dance2016

    • 著者名/発表者名
      Namiki Shigehiro、Kanzaki Ryohei
    • 雑誌名

      Current Opinion in Insect Science

      巻: 15 ページ: 16-26

    • DOI

      10.1016/j.cois.2016.02.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative neuroanatomy of the lateral accessory lobe in the insect brain2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Namiki, Ryohei Kanzaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 7 ページ: 244-244

    • DOI

      10.3389/fphys.2016.00244

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 昆虫の匂い源探索を担う神経基盤2016

    • 著者名/発表者名
      並木重宏,神崎亮平
    • 雑誌名

      アロマリサーチ

      巻: 17 ページ: 37-41

    • NAID

      40020750085

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 虫の匂い源探索を司令する中枢2016

    • 著者名/発表者名
      並木重宏,神崎亮平
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 51 ページ: 23-26

    • NAID

      40021029705

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 昆虫の匂い源探索を担う神経基盤2016

    • 著者名/発表者名
      並木重宏、神崎亮平
    • 雑誌名

      アロマリサーチ

      巻: 17 ページ: 16-26

    • NAID

      40020750085

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two types of local interneurons are distinguished by morphology, intrinsic membrane properties, and functional connectivity in the moth antennal lobe.2015

    • 著者名/発表者名
      Masashi Tabuchi1, Li Dong, Shigeki Inoue, Shigehiro Namiki, Takeshi Sakurai, Kei Nakatani, and Ryohei Kanzaki
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 114 号: 5 ページ: 3002-3013

    • DOI

      10.1152/jn.00050.2015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 昆虫全脳シミュレーションへむけて2015

    • 著者名/発表者名
      加沢知毅、宮本大輔、後藤晃彦、朴希原、福田哲也、神崎亮平
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌

      巻: 22 号: 3 ページ: 89-102

    • DOI

      10.3902/jnns.22.89

    • NAID

      130005106193

    • ISSN
      1340-766X, 1883-0455
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 昆虫嗅覚系全脳シミュレーションに向けて: スーパコンピュータによる大規模脳シミュレーションの現在とその展望2015

    • 著者名/発表者名
      宮本大輔、加沢知毅、神崎亮平
    • 雑誌名

      人工知能学会誌

      巻: 30 ページ: 630-638

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 雄カイコガの触角応答キネティクスと効率的なフェロモン源探索行動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      塩田裕介, 櫻井健志, 安藤規泰, 光野秀文, 大門高明,神崎亮平
    • 学会等名
      第62回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エビガラスズメにおける近縁種の性フェ ロモンの情報処理機構2018

    • 著者名/発表者名
      韮澤拓也,並木重宏,関洋一,藤井毅,石川幸男,加沢知毅,神崎亮平
    • 学会等名
      第62回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Technology Innovated by Insect Sciences2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      University of Cambridge-The University of Tokyo Joint Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Super-Sensing Learned from Insect Sciences2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      THE AGE OF SUPER SENSING 2017 International Conference on Advanced Sensing Design and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The experimental-data-driven construction of neural circuit simulation of insect brain using estimations on a single neuron and circuit level2017

    • 著者名/発表者名
      2.Kazawa T, Arase J, Fukuda T, Park H, Miyamoto D and Kanzaki
    • 学会等名
      Advances in Neuroinfomatics 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accuracy and flexibility in odour plume tracking of insects2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      第40回神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物に学ぶ先端技術の未来2017

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      2017年度前期「イノベーションフォーラム21」第5回
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular and neural mechanisms underlying efficient pheromone source localization in the silkmoth Bombyx mori2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井健志,塩田裕介,神崎亮平
    • 学会等名
      第39回日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ガ類のフェロモン選好性を決める神経回路2017

    • 著者名/発表者名
      並木重宏,神崎亮平
    • 学会等名
      日本進化学会第19回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Difference of the neural pathways between the sex pheromone and behavioral antagonist in the hawkmoth, Agrius conbolvuili2017

    • 著者名/発表者名
      Nirazawa T,Namiki S, Seki Y, Fujii T, Ishikawa Y, Kazawa T, Kanzaki R
    • 学会等名
      第39回日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of relationship between antennal response kinetics and pheromone source localization efficiency in pheromone binding protein knockout silkmoth, Bombyx mori2017

    • 著者名/発表者名
      Shiota Y, Sakurai T, Ando N, Mitsuno H, Daimon T, Kanzaki R
    • 学会等名
      第39回日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Future Technology: Learning from Biological Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      Supersensing Forum Design and Technology Mdeled on Biological Systems Organized
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子組換えカイコガを利用したフェロモン受容体遺伝子の発現制御領域の探索2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井健志,田渕理史,内野恵郎,瀬筒秀樹,神崎亮平
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フェロモン結合タンパク質遺伝子ノックアウトカイコガの神経生理応答のキネティクス・フェロモン源探索行動解析2017

    • 著者名/発表者名
      塩田裕介,櫻井健志,安藤規泰,光野秀文,神崎亮平
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫の嗅覚を再現した匂いセンサと匂い源探索ロボット2016

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      未来ICTシンポジウム2016
    • 発表場所
      東京ビッグサイト、東京
    • 年月日
      2016-01-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫に潜む能力を活かす-遺伝子から鼻を,ニューロンから脳を再現する-2016

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      第4回生物の優れた機能から着想を得た新しいものづくりシンポジウム
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学、京都
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Super-Sensing and Processing for adaptability (intelligence) New Science and Technology Innovated by Insect Sciences2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Convergence Technologies “Education and Cooperation for Convergence”
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Brain-Machine Integrated System2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Manufacturing Science for Future Systems “Biomimetics”
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Peripheral coding of sex-pheromone blend by male-specific odorant receptors in moth2016

    • 著者名/発表者名
      Hidefumi Mitsuno, Takeshi Sakurai, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      5th Nagoya Biomimetics International Symposium
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of an olfactory receptor for DEET in the body louse, Pediculus humanus corporis2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Iwamatsu, Hidefumi Mitsuno, Daisuke Miyamoto, Takeshi Sakurai, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      International Symposium on Environmental Sensing and Animal Behavior
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physiological and behavioral analysis of pheromone binding protein gene knockout silkmoth2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sakurai, Yusuke Shiota, Takaaki Daimon, Hidefumi Mitsuno, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      The 17th International Symposium of Olfaction and Taste
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PhOR3 contributes to the reception of DEET in body lice, Pediculus humanus corporis2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Iwamatsu, Hidefumi Mitsuno, Daisuke Miyamoto, Takeshi Sakura, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      The 17th International Symposium of Olfaction and Taste
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫科学が拓くあたらしい科学と技術~ センサ、脳を創り、理解し、活用する ~2016

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      SCI-TECH SALON(サイエンステクノフロンティアフォーラム)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Temporal kinetics analysis of pheromone responses of pheromone binding protein knockout silkmoth, Bombyx mori2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shiota, Takeshi Sakurai, Noriyasu Ando, Takaaki Daimon, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      第38回日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Identification of the olfactory receptor related to the reception of DEET in the body louse, Pediculus humanus corporis2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Iwamatsu, Hidefumi Mitsuno, Daisuke Miyamoto, Takeshi SakuraiI, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      第38回日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Morphology and physiology of antennal lobe projection neurons in sweet potato hornworm, Agrius convolvuli2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Nirazawa, Takeshi Fujii, Yoichi Seki, Shigehiro Namiki, Tomoki Kazawa, Ryohei Kanzaki, Yukio Ishikawa
    • 学会等名
      第38回日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Multi-color calcium imaging to understand odor processing in insect antennal lobe2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Yamazaki, Tomoki Kazawa, Ryohei Kanzaki
    • 学会等名
      第38回日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Developing tools towards the olfactory system simulation of silkmoth2015

    • 著者名/発表者名
      Yamzaki H, Kazawa T, Kanzaki R
    • 学会等名
      CompBiol 2015広島大会
    • 発表場所
      広島アステールプラザ、広島
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Establishment and behavioral analysis of pheromone binding protein gene knockout silkmoth2015

    • 著者名/発表者名
      Sakurai T, Shiota Y, Daimon T, Mitsuno H, Kanzaki R
    • 学会等名
      CompBiol 2015広島大会
    • 発表場所
      広島アステールプラザ、広島
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A method for construction and application of standard brain model based on the confocal images2015

    • 著者名/発表者名
      Ikeno H, Miyamoto D, Kazawa T, Kanzaki R
    • 学会等名
      Advances in Neuroinformatics 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Invertebrate Brain Platform (IVB-PF) - Comparative expositions and data collection about invertebrate brain2015

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki R, Kazawa T, Ikeno H, Miyamoto D, Yamaguchi Y
    • 学会等名
      Advances in Neuroinformatics 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis and Optimization of Multi-compartment Hodgkin-Huxley Type Model Simulations for Processing with SIMD Instructions2015

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto D, Kazawa T, Kanzaki R
    • 学会等名
      Advances in Neuroinformatics 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Construct learning Neural Network with biophysically detailed multi-compartment model2015

    • 著者名/発表者名
      Kazawa T, Goto A, Miyamoto D, Kanzaki R
    • 学会等名
      Advances in Neuroinformatics 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫に潜む能力を生かす-遺伝子から鼻を,ニューロンから脳を再現する-2015

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      電子情報技術産業協会 感性センシング応用ロードマップ技術分科会
    • 発表場所
      電子情報技術産業協会、東京
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子から鼻を,ニューロンから脳を再現する2015

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      日本オプトメカトロニクス協会 平成27年度第2回技術部会活動
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター、東京
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチコンパートメント詳細モデルによる学習する神経回路の構築2015

    • 著者名/発表者名
      福田哲也、宮本大輔、神崎亮平、加沢知毅
    • 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、調布
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Neural Basis of Pheromone Orientation in the Silkmoth: from genes, neural networks, and behavior to robots2015

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki R
    • 学会等名
      The 9th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Realistic neural circuit simulation of the moth antennal lobe that recognizes relative pheromonal concentration2015

    • 著者名/発表者名
      Park H, Kazawa T, Goto A, Miyamoto D, Tabuchi M, Kanzaki R
    • 学会等名
      8th INCF Congress in Neuroinformatics 2015
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫科学が拓く新しい工学:昆虫のセンサと脳の再現による理解と工学応用2015

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      JBAバイオセミナーシリーズ“未来へのバイオ技術”勉強会 バイオロボティクス
    • 発表場所
      バイオインダストリー協会、東京
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural Basis of Odor Navigation in Insects: From Genes, Neural Networks and Behavior to Robots. Neuroethology2015

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki R
    • 学会等名
      Neuroethology: Behavior, Evolution & Neurobiology: Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      Renaissance Tuscany Il Ciocco 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 / 招待講演
  • [学会発表] 昆虫の嗅覚機構を再現した匂いセンサと匂い源探索ロボットー遺伝子から鼻を,ニューロンから脳を再現するー2015

    • 著者名/発表者名
      神崎亮平
    • 学会等名
      精密工学会 知的ナノ計測専門委員会特別講演
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター、東京
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京大学先端科学技術研究センター 生命知能システム分野 神崎・高橋研究室

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京大学先端科学技術研究センター 生命知能システム分野 神崎・高橋研究室

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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