マルチスケール分析による匂い情報から運動指令情報への統合・変換機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21370029
• 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: 櫻井 健志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助教 (20506761) ; 加沢 知毅 東京大学, 先端科学技術研究センタ-, 特任研究員 (00507824)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 昆虫 / 脳・神経 / 遺伝子 / 神経科学 / 生理学

研究概要

カイコガのフェロモン情報処理に関わる神経経路を特定した.これまでに触角葉から前大脳側部の感覚系領域および側副葉の運動系領域を構成する神経細胞群について解析が行われていたが,本研究では,これらの領域を接続する神経経路を同定した.まず神経細胞集団の染色法を用い,既知のフェロモン情報経路と接続関係を持つ複数の領域を特定した.続いて単一細胞形態の解析,フェロモン応答性の調査に基づき,触角葉・前大脳側部・前大脳内側部・側副葉という直列型のフェロモン情報経路が存在することを明らかにした.また単一細胞の性質をより詳細に分析するための,新規な生理計測の実験手順を確立した.

研究成果

• [雑誌論文] Concentric Zones for Pheromone Components in the Mushroom Body Calyx of the Moth Brain (2013)
  • 著者名/発表者名: Namiki S, Takaguchi M, Seki Y, Kazawa T, Fukushima R, Iwatsuki C, Kanzaki R
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 521 ページ: 1073-1092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of bilateral information to determine the walking direction during orientation to a pheromone source in the silkmoth Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Takasaki T, Namiki S, Kanzaki R
  • 雑誌名: J Comp Physiol A 巻: 198 ページ: 295-307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Whole-cell recording from Kenyon cells in silkmoths (2012)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi M, Inoue S, Kanzaki R, Nakatani K
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 528 ページ: 61-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneity in dendritic morphology of moth antennal lobe projection neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Namiki S, Kanzaki R
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol 巻: 519 ページ: 3367-3386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Offset response of the olfactory projection neurons in the moth antennal lobe (2011)
  • 著者名/発表者名: Namiki S, Kanzaki R
  • 雑誌名: Biosystem 巻: 103 ページ: 348-354
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Single Sex Pheromone Receptor Determines Chemical Response Specificity of Sexual Behavior in the Silkmoth Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakurai T, Mitsuno H, Haupt SS, Uchino K, Yokohari F, Nishioka T,Kobayashi I, Sezutsu H, Tamura T, and Kanzaki R
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 7(6) ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] A highly sensitive and selective odorant sensor using living cells expressing insect olfactory receptors (2010)
  • 著者名/発表者名: Misawa N, Mitsuno H, Kanzaki R,Takeuchi S
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 107 ページ: 15340-15344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurons Associated with the Flip-Flop Activity in the Lateral Accessory Lobe and Ventral Protocerebrum of the Silkworm Moth Brain (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwano M, Hill ES, Mori A, Mishima T, Mishima T, Ito K, Kanzaki R
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 518 ページ: 366-388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structu ral comparison of premotor neurons in silkworm moths (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima K, Morithita S, Asama H, Kazawa T, Kanzaki R, Mishima T
  • 雑誌名: FORMA 巻: 24 ページ: 67-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of virtual neural circuits in an insect brain (2009)
  • 著者名/発表者名: Namiki S, Haupt SS, Kazawa T, Takashima A, Ikeno H, Kanzaki R
  • 雑誌名: Front Neurosci 巻: 3 ページ: 206-213
  • DOI: doi:10.3389/neuro.01.028.2009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^ imaging of identifiable neurons labeled by electroporation in insect brains
  • 著者名/発表者名: Fujiwara T, Kazawa T, Haupt SS and Kanzaki R
  • 雑誌名: Neuroreport in press
  • 査読あり
• [学会発表] 次代の技術を担う「昆虫力」～昆虫科学が迫る昆虫の感覚・脳・行動のしくみとその応用～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第83回蚕糸学会公開シンポジウム特別講演
  • 発表場所: つくば農林ホール、茨城(招待講演)
  • 年月日: 20130318-20130318
• [学会発表] 昆虫パワーの科学-昆虫からみた脳科学・ロボット・教育の未来- (2012)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第29回浜松コンファレンス
  • 発表場所: アクトシティ浜松中ホール、静岡(招待講演)
  • 年月日: 20121103-20121103
• [学会発表] Analysis and synthesis of odor source localization in the silkmoth (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Kanzaki
  • 学会等名: International Symposium Olfaction in insects under debate
  • 発表場所: Wurzburg, Germany(招待講演)
  • 年月日: 20120720-20120720
• [学会発表] 性フェロモン情報を処理する脳内の基本回路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 並木重宏、神崎亮平
  • 学会等名: 第56回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 近畿大学農学部、奈良、(招待講演)
  • 年月日: 20120327-20120329
• [学会発表] Analysis and synthesis of adaptive behavior in insects: from genes, neural networks, and behavior to robots (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Kanzaki
  • 学会等名: The 6th Asia-Pacific Conference on Chemical Ecology
  • 発表場所: Beijin, China(招待講演)
  • 年月日: 20111011-20111015
• [学会発表] カイコガ触角葉糸球体群による匂い表現の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 並木重宏、神崎亮平
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール、北海道(招待講演)
  • 年月日: 20110921-20110923
• [学会発表] How does an insect brain generate an orientation behavior toward odor sources? (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Kanzaki
  • 学会等名: Workshop on Bioinspired computation for chemical sensing
  • 発表場所: バルセロナ,スペイン(招待講演)
  • 年月日: 20110309-11
• [学会発表] Analysis and Synthesis in Insect Brain for Biomimetics (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Kanzaki
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on EngineeringNeo-Biomimetics
  • 発表場所: AIST Tsukuba Central1,茨城(招待講演)
  • 年月日: 20110225-26
• [学会発表] 昆虫の嗅覚機能を用いた匂い源探索ロボット (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: くにびきメッセ、島根(招待講演)
  • 年月日: 20101014-15
• [学会発表] 生物学と工学の融合から探る昆虫の環境適応能力。比較生理生化学のインパクト (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第81回日本動物学会大会
  • 発表場所: 東京大学、東京(招待講演)
  • 年月日: 20100923-25
• [学会発表] Brain mechanisms for the generation of adaptive behavior (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Kanzaki
  • 学会等名: The Neuroinformatics 2010 Congress
  • 発表場所: 神戸国際会議場,兵庫(招待講演)
  • 年月日: 20100830-91
• [学会発表] 昆虫の嗅覚機構を再現した匂いセンサの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第8回香りのセンシングと再現による感性マルチメディア調査専門委員会
  • 発表場所: 東京工業大学、東京(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-20
• [学会発表] 昆虫の嗅覚機能を利用した匂いセンサおよび匂い源探索ロボットの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第3回香りに関する産学フォーラム
  • 発表場所: 東京大学山上会館,東京(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] 昆虫力 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: TEDxSeeds
  • 発表場所: 横浜赤レンガ倉庫1号館,神奈川(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] 匂いセンサ-匂いをハイスピードで検知する"鼻" (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第27回香りの図書館「香りトワ・エ・モア」セミナー
  • 発表場所: 香りの図書館、東京(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] 昆虫力を観る・知る・利用する-昆虫とロボットの融合 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: (社)自動車技術会中部支部通常総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場,愛知(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] 昆虫脳-機械融合システムを用いた生物の適応能力の理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 日本学術振興会分子ナノテクノロジー第174回委員会第32回研究会
  • 発表場所: 京都テルサ,京都(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] 昆虫とロボットの融合から探る環境適応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第10回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 日芝浦工業大学豊洲キャンパス,東京(招待講演)
  • 年月日: 20091224-26
• [学会発表] ロボットで探る昆虫の感覚・脳・行動のしくみ (2009)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 日本動物行動学会、第28回大会
  • 発表場所: 筑波大学,つくば(招待講演)
  • 年月日: 20091127-29
• [学会発表] 昆虫-機械融合システムで探る適応能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島文理大学徳島キャンパス,徳島(招待講演)
  • 年月日: 20091030-1101
• [学会発表] Interdisciplinary Research Reveals How an Insect-Brain Generates Adaptive Behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第34回日本比較内分泌学会大会・日本比較生理生化学会第31回大会合同大会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター, 大阪(招待講演)
  • 年月日: 20091022-24
• [学会発表] ロボットで探る昆虫の脳と匂いの世界 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 学会等名: 第10回アロマサイエンスフォーラム
  • 発表場所: アルカディア市ヶ谷,東京(招待講演)
  • 年月日: 2009-10-02
• [図書] (Frontiers in Neuroscience) CRC Press (2009)
  • 著者名/発表者名: Haupt SS, Sakurai T, Namiki S, Kazawa T, Kanzaki R
  • 総ページ数: 72-112
  • 出版者: Olfactory processing in moths in "The Neurobiology of Olfaction
• [図書] ロボットで探る昆虫の脳と匂いの世界-ファーブル昆虫記のなぞに挑む- (2009)
  • 著者名/発表者名: 神崎亮平
  • 総ページ数: 141
  • 出版者: フレグランスジャーナル社
• [備考]
  • URL: http://www.brain.rcast.u-tokyo.ac.jp/