ヘラチョウザメの電気感覚に発想を得たネットワーク型化学センサシステム

• 研究課題/領域番号: 22700235
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 立野 勝巳 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 准教授 (00346868)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: ニューラルネットワーク / センサシステム / 電気受容器 / 味覚受容器 / スパイキングニューロン / グラスキャットフィッシュ / マウス / ヘラチョウザメ / 味蕾細胞 / 確率共鳴 / 電気感覚 / 化学感覚

研究概要

本研究では, 動物の感覚受容機構に発想を得たセンサシステムを提案した. 本センサシステムは, 電気受容細胞が雑音を活用して神経活動を同期させる現象を利用して, 入力信号の強度と違いを出力パルスの発火頻度と同期の程度に符号化する神経回路である.神経回路の構造は, マウス味蕾を参考にした. 基礎データとして, マウスの味蕾細胞モデルを作成したり, グラスキャットフィッシュの電気刺激に対する行動を調べたりした. 行動実験では, 電気刺激に対するグラスキャットフィッシュの忌避行動を明らかにした.

研究成果

• [学会発表] Avoidance behavior of glass catfish to weak sinusoidal electric stimuli (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yoshimoto, Masaya Hiruta, and Katsumi Tateno
  • 学会等名: 2013 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'13)
  • 発表場所: ハワイ島(アメリカ)
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] Neural pulse coding in the taste bud-inspired sensor network (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno
  • 学会等名: Workshop on Brain-Inspired Systems
  • 発表場所: Frankfurt Institute for Advanced Studies(ドイツ)
  • 年月日: 2013-01-29
• [学会発表] Avoidance behavior of glass catfish to weak sinusoidal electric stimuli (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yoshimoto, Masaya Hiruta, Katsumi Tateno
  • 学会等名: 2013 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP13)
  • 発表場所: Courtyard King Kamehameha's Kona Beach Hotel、ハワイ島（米国）
• [学会発表] Neural pulse coding in the taste bud-inspired sensor network (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno
  • 学会等名: Workshop on Brain-Inspired Systems
  • 発表場所: Frankfurt Institute for Advanced Studies（ドイツ）
• [学会発表] Modeling of a slowly activating hemichannel current in mouse taste bud cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno,Yoshitaka Ohtubo,Kenji Kimura , Kiyonori Yoshii
  • 学会等名: 日本神経回路学会第22回全国大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] Synchronization in the taste bud-inspired sensor network (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno,Yoshitaka Ohtubo
  • 学会等名: 2012 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'12)
  • 発表場所: ホノルル(アメリカ)
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] Synchronization in the taste bud-inspired sensor network (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno, Yoshikata Ohtubo
  • 学会等名: 2012 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
  • 発表場所: Waikiki Beach Marriott Resort & Spa (Hawaii, USA)
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] Modeling of a slowly activating hemichannel current in mouse taste bud cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno、Yoshitaka Ohtubo、 Kenji Kimura、Kiyonori Yoshii
  • 学会等名: 第22回日本神経回路学会全国大会（JNNS2012）
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] Input signal identification in the taste bud-inspired sensor network (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno,Yoshitaka Ohtubo
  • 学会等名: 日本神経回路学会第21回全国大会
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学(沖縄県)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] A feedback neural network for filtering information processing (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno, Hatsuo Hayashi, Satoru Ishizuka
  • 学会等名: DFG-BMBF-JST Workshop Computational Neuroscience
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学(沖縄県)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] A feedback neural network for filtering theta rhythm (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno, Hatsuo Hayashi, Satoru Ishizuka
  • 学会等名: DFG-BMBF-JST Workshop Computational Neuroscience
  • 発表場所: 独立行政法人沖縄科学技術研究基盤整備機構シーサイドハウス(沖縄県)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Tsutomu Miki, Kiyonori Yoshii, Neural network model for taste information processing (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno, Jun Igarashi, Yoshitaka Ohtubo, Kazuki Nakada
  • 学会等名: The 10thPOSTECH -KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics
  • 発表場所: 九州工業大学(福岡県)
  • 年月日: 2010-08-24
• [学会発表] Neural network model for taste information processing (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsumi Tateno, Jun Igarashi, Yoshitaka Ohtubo, Kazuki Nakada, Tsutomu Miki, Kiyonori Yoshii
  • 学会等名: The 10^<th> POSTECH-KYUTECE Joint Workshop on Neuroinformatics
  • 発表場所: 九州工業大学大学院生命体工学研究科(福岡県北九州市)
  • 年月日: 2010-08-24
• [産業財産権] センサ装置 (2012)
  • 発明者名: 立野勝巳,大坪義孝
  • 権利者名: 九州工業大学
  • 産業財産権番号: 2012-084239
  • 出願年月日: 2012-04-02
• [産業財産権] センサ装置 (2012)
  • 発明者名: 立野勝巳、大坪義孝
  • 権利者名: 九州工業大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-084239
  • 出願年月日: 2012