複数感覚入力に対する行動選択の神経回路

2012 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学
• 研究課題/領域番号: 20115004
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 新貝 釧蔵 岩手大学, 工学部, 名誉教授 (00089088)
• 研究分担者: 岩崎 唯史 茨城大学, 工学部, 助教 (50282281) ; 若林 篤光 岩手大学, 工学部, 助教 (30332498)
• 連携研究者: 五味 壮平 岩手大学, 人文社会科学部, 准教授 (30271836) ; 坂田 和実 岩手大学, 工学部, 助教 (80261163)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 行動解析 / カルシウムイメージング / 数理モデル / 神経モデル

研究概要

線虫の神経系と行動の関係を知るために、行動解析用ソフトウエアを開発した。行動状態(前進運動、方向転換など)の自動認識方法の精度を上げた。また、頭の振りの周期性と不規則性を数値化し評価する方法を提案した。これらの方法を用いて、変異種間の動きの違いや加齢に伴う変化を見出した。行動の量的解析、行動モデル、および神経モデルを、2っの感覚入力を同時に与えた時の行動や酸忌避行動における行動選択の理解に役立てた。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of head movement periodicity and irregularity during locomotion of Caenorhabditis elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Shingai R., Furudate M., Hoshi K., Iwasaki Y
  • 雑誌名: Front. Behav. Neurosci 巻: 7 ページ: 20
  • DOI: doi:10.3389/fnbeh.2013.00020
  • 査読あり
• [雑誌論文] A model of the intracellular response of an olfactory neuron in Caenorhabditis elegans to odorstimulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Usuyama, M., Ushida, C., Shingai, R
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7(8) ページ: e42907
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0042907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odour concentration-dependent olfactory preference change in C. elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Hirotsu, T., Tagawa, T., Oda, S., Wakabayashi, T., Iino, Y., Ishihara, T
  • 雑誌名: Nature Comms 巻: 3 ページ: 739
  • DOI: doi:10.1038/ncomms1750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative modeling of neuronal dynamics in C. elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi, M., lwasaki, Y
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science (Springer-Verlag) 巻: 6443 ページ: 17-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo calcium imaging of OFF-responding ASK neurons in C. elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: WakabaVashi L Kimura, Y, Ohba, Y., Adachi, R., Satoh, Y.,and Shinqai, R
  • 雑誌名: BBA Gen. Subj 巻: 1790 ページ: 765-769
  • DOI: doi:10.1016/j.bbagen.2009.03.032
  • 査読あり
• [学会発表] 冨田浩史 「線虫は、幼生の生育や成虫の運動に対して毒性を持つレア・アース元素を化学感覚器で検出し、忌避行動を示す (2012)
  • 著者名/発表者名: 若林篤光、(他2名)
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] Computational evaluation of odor gradient in chemotaxis assay (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki,Y., Ichijo, H., Shingai, R., Yamazoe, A., Kimura, K
  • 学会等名: 5th East Asia C. elegans Meeting
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
  • 年月日: 20120627-30
• [学会発表] Navigational decision-making during acidc pH avoidance in C. elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi, T., Sakata, K., Shingai, R
  • 学会等名: EMBO Conference Series: C. elegans Neurobiology
  • 発表場所: Heidelberg (Germany)
  • 年月日: 20120614-17
• [学会発表] 線虫のニューロンと蛍光Ca2+インジケータに関する動的モデル (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩崎唯史
  • 学会等名: 新学術領域「システム分子行動学」数理シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 20120511-12
• [学会発表] Intracellular response model of an olfactory neuron in C.elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Usuyama, M., Shingai, R., Ichinose, M
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington DC (USA)
  • 年月日: 20111112-16
• [学会発表] Neural circuit model for head swing and forward/backward movement of C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Shingai, R., Takahashi, H., Iwasaki, Y
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington DC (USA)
  • 年月日: 20111112-16
• [学会発表] 線虫C.elegans 嗅覚受容ニューロンは味覚刺激により活性化する (2011)
  • 著者名/発表者名: 一條宏, 若林篤光,(他3名), 新貝鉚蔵
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会P4-K17
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20110914-17
• [学会発表] 非対称性を取り入れた線虫感覚神経系のコンピュータシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂田和実,山田雅史,岩崎唯史,秋田宙樹,若林篤光,新貝釦蔵,小栗栖太郎
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会P4-uO6
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20110914-17
• [学会発表] C.エレガンスのモデル神経回路における周期的興奮(Periodic excitation in amodel neural network of C. elegans) (2011)
  • 著者名/発表者名: Shingai, R., Takahashi, H Iwasaki, Y., Ogurusu, T
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会 Oral Session
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20110914-17
• [学会発表] Neuronal modeling toward quantitative understanding of nervous system of C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, Y., Kuramochi, M., Sakata, K., Oda, S.,lino, Y., and Shingai, R
  • 学会等名: 18th International C. elegans Meeitng 545C
  • 発表場所: UCLA, CA(USA)
  • 年月日: 20110622-26
• [学会発表] Dynamical model variables, calcium imaging and design of C. elegans neuron (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi, M., Sakata, K., Sakata, K., Shingai R., Iwasaki Y
  • 学会等名: The 7th Asian Biophysical Association Symposium
  • 発表場所: New Delhi(India)
  • 年月日: 2011-01-30
• [学会発表] Computersimulation for neural network of C. elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Shingai, R., Takahashi, H., Iwasaki, Y., Sakata, K., Wakabavashi, T., Ogurusu, T
  • 学会等名: 4^<th> East Asia C. elegans Meeting
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年記念センター(東京都)
  • 年月日: 20100711-14
• [学会発表] Simultaneous presentation of two attractants modifies taxis behavior in C. elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Shingai, R
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: マリオス、盛岡(岩手県)
  • 年月日: 20100519-21
• [学会発表] Quantitative modeling of neuronal dynamics in C. elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi, M., lwasaki, Y
  • 学会等名: 17th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2010)
  • 発表場所: Sydney(Australia)
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] C.エレガンスの部分神経回路のシミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 祝田尚之、岩崎唯史、若林篤光、新貝釧蔵
  • 学会等名: BPES 2009 第24回生体・生理工学シンポジウム(依頼講演)
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 20090924-26
• [学会発表] C.エレガンス嗅覚受容ニューロンの細胞内Ca^<2+>応答モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 宇壽山 衛、(他2名)、新貝釧蔵
  • 学会等名: 第19回日本数理生物学会年会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 20090909-11
• [学会発表] Behavioral decision-making during acidic pH avoidance in C. elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: Wakabavashi, T., Togashi, T., Shingai, R
  • 学会等名: 17th International C. elegans Meeting, 536B
  • 発表場所: UCLA, CA(USA)
  • 年月日: 20090624-28
• [学会発表] 複数入力に対する行動選択 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新貝釧蔵
  • 学会等名: 日本生物物理学会東北支部会シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 線虫CelegansのASK感覚神経細胞のカルシウムイメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 若林篤光、(他3名)、新貝釧蔵
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2008-12-11
• [備考]
  • URL: http://ims.dse.ibaraki.ac.jp/research/C_elegans.html