名古屋大学 大学院理学研究科 生命理学領域 脳回路構造学 〒464-8602 名古屋市千種区不老町 |
上川内研のメンバーが著者に入っている論文などの一覧です。
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Ryoya Tanaka#, Yuki Mitaka, Daigo Takemoto, Mitsuhiko P. Sato, Azusa Kamikouchi & Yoshinori Suzuki # (2024). # Equal contributions
Switching escape strategies in the parasitic ant cricket Myrmecophilus tetramorii アリの巣に住むアリヅカコオロギが、宿主であるアリに対して2種類の逃避戦略を持つことを発見しました。この2種類の逃避戦略は宿主のアリを効率よく回避することに寄与していました。本発見は、アリの巣に住む「好蟻性(こうぎせい)」と呼ばれる行動様式がどう進化したかを理解する上で、重要な知見をもたらすと期待できます。 プレスリリース 四面楚歌をどう切り抜ける? ~アリの巣内部で暮らすコオロギの逃避戦略~ |
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Gregory ES, Xu YYJ, Lee TT, Joiner MA, Kamikouchi A, Su MP, Eberl DF (2024).
The voltage-gated potassium channel Shal (Kv4) contributes to active hearing in Drosophila |
Hayato M Yamanouchi, Ryosuke F Takeuchi, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto, Takashi Shimizu, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi
(2024).
YORU: social behavior detection based on user-defined animal appearance using deep learning |
Shunya Kaneko, Keita Miyoshi, Kotaro Tomuro, Makoto Terauchi, Ryoya Tanaka, Shu Kondo, Naoki Tani, Kei-ichiro Ishiguro, Atsushi Toyoda, Azusa Kamikouchi, Hideki Noguchi, Shintaro Iwasaki, Kuniaki Saito
(2024).
Mettl1-dependent m7G tRNA modification is essential for maintaining spermatogenesis and fertility in Drosophila melanogaster |
YuMin M. Loh#, Matthew P. Su#, Kayla G. Haruni, Azusa Kamikouchi* (2024). # Equal contributions
MACSFeD – A database of mosquito acoustic communication and swarming features 蚊は「蚊柱」として知られる群れの中で、聴覚を介した配偶コミュニケーションを行います。これまでにさまざまな種類の蚊で、この聴覚コミュニケーションの特性が報告されています。しかしそれらの文献は多岐に渡るため、その全体像を俯瞰することは困難でした。私たちはこれらの文献に記載されている聴覚コミュニケーション関連の情報を網羅するデータベースを作成しました。 MACSFeD (Mosquito Acoustic Communication and Swarming Features Database) と名付けたこのデータベースを使えば、種ごとの聴覚特性、羽音周波数、走音性、さらには蚊柱の性質までも簡単に調べられます。今後、蚊の聴覚研究を進める上での強力なツールになると期待されます。 |
YuMin M. Loh#, Yifeng Y.J. Xu#, Tai-Ting Lee, Takuro S. Ohashi, Yixiao D. Zhang, Daniel F. Eberl, Matthew P. Su*, Azusa Kamikouchi* (2024). #* Equal contributions
Differences in male Aedes aegypti and Aedes albopictus hearing systems facilitate recognition of conspecific female flight tones デング熱などを媒介する「ヤブ蚊」の分布域は拡大しています。 これら2種の異種交配を避けうる仕組みとして、聴覚特性の種間差を発見しました。 特定の蚊の繁殖を人工羽音で制御するツール開発につながることが期待されます。 プレスリリース オスの蚊はメスの羽音を聞き分けられる ~異種交配を抑える精緻な「耳」の特性が明らかに~ 科学新聞で紹介されました(2024.08.02): オスの蚊はメスの羽音が分かる 同種を識別、異種交配回避か 日本経済新聞で紹介されました(2024.07.08): 蚊が羽音の違い聞き分け 名古屋大、感染症対策に応用も 毎日新聞で紹介されました(2024.07.03): 蚊はなぜ異種交配しないのか? オスが同種のメスを見分ける方法 |
Keisuke Imoto, Yuki Ishikawa, Yoshinori Aso, Jan Funke, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi (2024).
Neural-circuit basis of song preference learning in fruit flies ショウジョウバエのリズム識別能力が音経験により変化する仕組みを解明しました。 互いに接続する抑制性と興奮性の神経細胞が、識別能力の向上を担っており、神経伝達物質GABAとドーパミンが音経験後の識別能力を調節していました。 音識別能力が経験で変化する動物の仕組みの一般的な理解につながると期待されます。 プレスリリース 経験が「音の聴き分け」能力を上げる仕組み ~ハエの脳で解明、動物の脳にも共通の神経機構~ |
Hayato M Yamanouchi, Azusa Kamikouchi, Ryoya Tanaka (2023).
Copulation-triggered automatic photostimulation using deep learning in Drosophila ショウジョウバエの交尾中にのみ光遺伝学によってニューロンを抑制するための新しい実験方法を報告しました。 本手法では、機械学習を用いた動物のリアルタイム姿勢推定ツールであるDeepLabCut-Live!を用いてリアルタイムに交尾を判定し、交尾の判定を元にレーザー光を制御することが可能になりました。 |
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Hayato M Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi (2023).
Event-triggered feedback system using YOLO for optogenetic manipulation of neural activity 深層学習の物体認識アルゴリズムの一つであるYOLO(YOLOv5)を用いてショウジョウバエの交尾行動を認識することができることを見出しました。さらに、リアルタイムに認識を行うことによって行動をトリガーとした行動への介入操作を行うことができるシステムを提案しました。 GitHub Event-triggered feedback system |
Hayato M Yamanouchi, Ryoya Tanaka*, Azusa Kamikouchi* (2023). * Equal contributions
Piezo-mediated mechanosensation contributes to stabilizing copulation posture and reproductive success in Drosophila males 機械刺激を受容するチャネルであるPiezoが、ショウジョウバエのオスにおいて交尾中の姿勢制御に関与することを発見しました。さらに、Piezoを阻害することによるオスの交尾姿勢の不安定化が、繁殖能力の低下をもたらす可能性を示しました。本研究により、交尾中のオスが機械刺激受容を介して積極的に姿勢を維持することが、繁殖成功につながることが分かりました。今後、動物の交尾行動を制御する分子・神経機構の全貌の解明に繋がることが期待されます。 プレスリリース 交尾を継続するためのメカニズムを解明 Boy fly meets girl fly meets AI: Training an AI to recognize fly mating identifies a gene for mating positions |
Taro Ko, Hiroki Murakami, Shunjiro Kobayashi, Azusa Kamikouchi, Hiroshi Ishimoto (2023).
Behavioral screening of sleep-promoting effects of human intestinal and food-associated bacteria on Drosophila melanogaster キイロショウジョウバエの睡眠を促進する腸内細菌をさらに発見しました。また、その睡眠促進効果にインシュリン経路が関与する可能性を見出しました。 プレスリリース ビフィズス菌が睡眠を促進する |
Takuro S. Ohashi, Yuki Ishikawa*, Takeshi Awasaki, Matthew P. Su, Yusuke Yoneyama, Nao Morimoto, Azusa Kamikouchi* (2023). * Equal contributions
Evolutionary conservation and diversification of auditory neural circuits that process courtship songs in Drosophila オナジショウジョウバエとキイロショウジョウバエという2種類のハエの求愛歌に対する好みの進化がどのような脳内メカニズムによって起こるのかを解明しました。 プレスリリース 「好き」の進化を生み出す脳のしくみ ~求愛歌のリズムに対する好みの種差を支える神経基盤を発見~ 産経ニュースで紹介されました: 【クローズアップ科学】 「好き」受け入れる脳の仕組み カギは音のリズム |
#Shirasaki, Riku, #Ryoya Tanaka, Hiroki Takekata, Takashi Shimada, Yuki Ishikawa*, Azusa Kamikouchi* (2022). # Co-first authors; * Equal contributions
Distinct decision-making properties underlying the species specificity of group formation of flies クワズイモショウジョウバエとキイロショウジョウバエという2種類のハエが示す、群れ形成のダイナミクスの違いを発見しました。 プレス・リリース 現代化学 2022年11月号 (東京化学同人)で紹介されました。 |
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#Yifeng YJ Xu, #YuMin Loh, Tai-Ting Lee, Takuro S. Ohashi, Matthew P Su*, Azusa Kamikouchi* (2022). # Co-first authors; * Equal contributions
Serotonin modulation in the male Aedes aegypti ear influences hearing デング熱やジカ熱などの様々な病気を媒介するネッタイシマカは、卓越した聴覚を駆使して配偶相手を見つけています。私たちは今回の研究で、ヒトや昆虫など多くの動物で神経修飾物質として機能するセロトニンが、ネッタイシマカの聴覚機能を調節することを発見しました。音を用いてネッタイシマカの行動を制御することで、蚊の繁殖を抑制する、という新たな方法論の開発につながることが期待されます。 プレス・リリース 子供の科学 2022年11月号 (誠文堂新光社)で紹介されました。 |
Ryoya Tanaka, , Hiroki Takekata, Yuki Ishikawa*, Azusa Kamikouchi* (2022). * Equal contributions
Mate discrimination of Colocasiomyia xenalocasiae and C. alocasiae (Diptera: Drosophilidae) as a possible factor contributing to their co-existence on the same host plant. |
Ko T, Murakami H, Kamikouchi A. , Ishimoto H (2022).
Biogenic action of Lactobacillus plantarum SBT2227 promotes sleep in Drosophila melanogaster. 雪印メグミルク株式会社との共同研究です。乳酸菌 SBT2227株 を食べることで、ショウジョウバエ睡眠が促進されることを発見しました。今後、乳酸菌が睡眠を促進する仕組みの解明につながることが期待されます。 |
Tai-Ting Lee, Po-Lin Chen, Matthew P. Su, Jian-Chiuan Li, Yi-Wen Chang, Rei-Wen Liu, Hsueh-Fen Juan,
Jinn-Moon Yang, Shih-Peng Chan, Yu-Chen Tsai, Sophia von Stockum, Elena Ziviani, Azusa Kamikouchi, Horng-Dar Wang, Chun-Hong Chen (2021).
Loss of Fis1 impairs proteostasis during skeletal muscle aging in Drosophila. |
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Hampel S*, Eichler K*, Yamada D, Bock DD,
Kamikouchi A, Seeds AM (2020). * Equal contributions
Distinct subpopulations of mechanosensory chordotonal organ neurons elicit grooming of the fruit fly antennae. ハエの毛づくろいを制御する神経機構の解明研究に協力しました。触角にある、聴感覚ニューロンとは異なるタイプの機械感覚ニューロンの活性化が、毛づくろい行動を引き起こすことがわかりました。 |
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Su MP*, Georgiades M*, Bagi J, Kyrou K, Crisanti A, Albert JT (2020). * Equal contribution
Assessing the acoustic behaviour of Anopheles gambiae s.l. dsxF mutants: Implications for Vector Control. |
Li X, Kruszelnicki J, Chiba Y, Ishimoto H, Yuki Ishikawa, Kamikouchi A (2020).
Auditory experience prevents loss of the innate song preference as a selective cue in Drosophila. |
Hampel S, Eichler K, Yamada D, Kim H, Horigome M, Franconville R, Bock DD, Kamikouchi A , Seeds AM (2020).
Convergence of distinct subpopulations of mechanosensory neurons onto a neural circuit that elicits grooming. |
Hyunsoo Kim*, Mihoko Horigome*, Yuki Ishikawa, Feng Li, J. Scott Lauritzen, Gwyneth Card, Davi D. Bock, Azusa Kamikouchi
(2020). * Equal contribution
Wiring patterns from auditory sensory neurons to the escape and song-relay pathways in fruit flies. ショウジョウバエの聴覚神経回路の配線図を、電験コネクトームデータの解析により、シナプスレベルの解像度で解明しました。聴覚情報処理機構の理解につながると期待できます。
学部4年生が二人、それぞれ単身でアメリカのジャネリア研究所に滞在して実施した研究の成果です。 |
Hiroshi Ishimoto, Azusa Kamikouchi (2020).
A feedforward circuit regulates action selection of pre-mating courtship behavior in female Drosophila. ショウジョウバエのメスが、オスの求愛を徐々に受け入れていく際の意思決定を制御する神経回路機構を解明しました。 |
Yuki Ishikawa, Mao Fujiwara, Junlin Wong, Akari Ura, Azusa Kamikouchi (2019). Stereotyped Combination of Hearing and Wind/Gravity-sensing Neurons in the Johnston’s Organ of Drosophila. ショウジョウバエの聴覚器の中で、異なる性質を持つ2つの感覚細胞がペアになって格納されていることを発見しました。感覚器の内部で、このペア同士の相互作用が生じていることが示唆されます。 |
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Shuhei J. Yamazaki, Kazuya Ohara, Kentaro Ito, Nobuo Kokubun, Takuma Kitanishi, Daisuke Takaichi, Yasufumi Yamada, Yosuke Ikejiri, Fumie Hiramatsu, Kosuke Fujita, Yuki Tanimoto, Akiko Yamazoe-Umemoto, Koichi Hashimoto, Ken Yoda, Katsufumi Sato, Akinori Takahashi, Yuki Ishikawa, Azusa Kamikouchi, Shizuko Hiryu, Takuya Maekawa, Koutarou D. Kimura (2019). A hybrid versatile method for state estimation and feature extraction from the trajectory of animal behavior. 動物が示すナビゲーション行動を構成する様子をスケールフリーで抽出することができる、新たな解析手法の開発に協力しました。 |
Yuki Ishikawa, Natsuki Okamoto, Yusuke Yoneyama, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi (2019). A single male auditory response test to quantify auditory behavioral responses in Drosophila melanogaster. ショウジョウバエが示す求愛歌への応答行動を、単一個体で効率的に解析できる実験手法「SMART」を開発しました。この方法を使って解析することで、キイロショウジョウバエの系統間や、近縁種間での求愛歌への応答行動の違いを発見しました。 |
Nana Kudow, Azusa Kamikouchi, Teiichi Tanimura (2019). Softness sensing and learning in Drosophila larvae. ショウジョウバエ幼虫の採餌行動をモデルとして、「柔らかさ」への好みを調節する機構を解明しました。 |
Li X, Ishimoto H, Kamikouchi A (2018). Assessing experience-dependent tuning of song preference in
fruit flies (Drosophila melanogaster).
ショウジョウバエが示す、聴覚経験に依存した歌への好みの調節機構を解析するための新しい実験方法を報告しました。 |
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Yamada D, Ishimoto H, Li X, Kohashi T, Ishikawa Y, Kamikouchi A (2018). Journal of Neuroscience, 38(18): 4329-4347.
音のリズムを聞き分けることは、ヒトを含むさまざまな動物のコミュニケーションにおいて必須の能力です。ショウジョウバエは、ヒトとは全く異なる外見をしていますが、ヒトと同様に音のリズムの僅かな違いを聞き分けることができ、またヒトと共通した脳内メカニズムを備えていることがわかっています。今回の研究では、ショウジョウバエの脳内のニューロンが、他のニューロンの応答を絶妙に調節する「ブレーキ」の役割を果たすことで、音に対する過剰な反応が起こらないように制御していることがわかりました。今回発見された脳内メカニズムは、今後、ヒトの会話や音声認識にも共通する「音のリズムを分析する脳内メカニズム」の解明に大きく貢献することが期待されます。 |
Li X, Ishimoto H, Kamikouchi A (2018). Auditory experience controls the maturation of song discrimination and sexual response in Drosophila.
鳥の歌学習や人間の言語学習は、音パターンを識別する先天的な脳内機構と幼少期での聴覚経験で成熟する後天的な脳内機構とが協調して働くことで実現されますが、本研究では、ショウジョウバエも同様のメカニズムで正しい歌を学習することを発見しました。研究対象としてのショウジョウバエは、研究データを得るスピードの速さや遺伝子操作技術の豊富さを特徴とし、動物一般に共通する神経メカニズムを多く備えています。よって、本研究成果により、歌や言語学習を担う神経機構や分子機構を解明するための最も単純なモデル系として、多彩な実験操作が可能なショウジョウバエを用いる、という新たな研究戦略への展開が期待できます。 |
Ishikawa Y, Okamoto N, Nakamura M, Kim H, Kamikouchi A (2017). Anatomic and physiologic heterogeneity of subgroup-A auditory sensory neurons in fruit flies.
ショウジョウバエが持つ聴感覚細胞のうち、広域の音に応答する「A細胞群」と呼ばれる一細胞群については、その特性や機能は、あまりよく分かっていませんでした。私たちは新しく発見した多数のショウジョウバエ系統を使うことで、このA細胞群の軸索投射パターンを単一細胞レベルで徹底解明しました。また同時に、それら神経細胞の応答性をグループ分けして調べました。その結果、これまでの想定をはるかに超える、非常に多様性の高い細胞群であることを発見しました。さらにこれらの細胞は、求愛歌への応答行動にも機能することを見出しました。この聴覚経路は、多様な周波数を含むショウジョウバエの求愛歌の情報を効率よく取り出す仕組みを担っている可能性があります。 |
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Ishikawa Y, Aonuma H, Sasaki K, Miura T (2016). Tyraminergic and octopaminergic modulation of defensive behavior in termite soldier.
この論文では、兵隊シロアリの高い攻撃性を生み出す神経メカニズムを明らかにしました。アリやハチでは分業に関わるメカニズムの研究が進んでいますが、彼らとは独立に社会性を獲得したシロアリではこのような研究は全く行われていませんでした。調べてみると、アリやハチで攻撃性や分業に関与していると考えられているチラミン/オクトパミン系が、兵隊シロアリの攻撃性にも重要な役割を果たしていることがわかりました。全く異なる系統において進化した真社会性においても、共通した神経メカニズムが用いられているのはとても興味深いことです。 |
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Matsuo E, Seki H, Asai T, Morimoto T, Miyakawa H, Ito K, Kamikouchi A (2016). The organization of projection neurons and local neurons of the primary auditory center in the fruit fly Drosophila melanogaster.
ショウジョウバエの脳での、二次聴覚神経細胞を網羅的に同定して、その神経回路構造を解明した論文です。この研究成果により、ショウジョウバエの脳での聴覚情報処理様式を推定することが可能になりました。全長66ページにわたるこの論文は、当該分野の記念碑的論文として、表紙に採択されました。 |
Kamikouchi A, Li X (2024). 私たちが発見したショウジョウバエの「歌識別学習」について解説しました。また、音の識別を担う神経機構について、ショウジョウバエでの知見を脊椎動物と比較することで、動物が持つ音識別能力を支える神経基盤の共通性や今後の研究展望を考察しました。 |
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Ishikawa Y, Masahito T. Kimura & Masanori J. Toda (2022). 花の中になわばりを作り、ダンスを踊って求愛する面白い生態を持つカザリショウジョウバエと近縁種の世界で初めての総説です。
分類形質、系統的位置、繁殖生態や食性、生活史形質、さまざまな行動形質、また最近の分子遺伝学的な研究について、美しい生態写真と分類形質の写真とともに解説しました。 |
Ishimoto H*, Kamikouchi A* (2021). * Equal contributions Molecular and neural mechanisms regulating sexual motivation of virgin female Drosophila. Cellular and Molecular Life Sciences. doi: 10.1007/s00018-021-03820-y ショウジョウバエのメスが、求愛を受け入れる際に脳や身体の中でどのような変化が起こっているのでしょうか。これを解き明かすための最新の研究成果について、主に分子機構と神経機構を中心に解説しました。 |
Ishikawa Y, Kamikouchi A (2016). 国際的な聴覚の専門雑誌に、ショウジョウバエを使った聴覚研究の最前線を解説しています。 |
Matthew P. Su, Azusa Kamikouchi (2023).
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Jörg T. Albert, Andrew P. Jarman, Azusa Kamikouchi, Alyona Kedera (2020).
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石川 由希, 上川内 あづさ(2019). |
上川内あづさ, 石川由希 (2018). 生き物の最上位中枢である脳。その脳の進化を解説する本書の分担執筆者として、昆虫の脳の進化についての章を執筆しました。 |
Kamikouchi A, Ishikawa Y (2016). 昆虫の聴覚に関するこれまでの知見を総まとめした教科書「Insect Hearing」において、ショウジョウバエの聴覚系についての章を執筆しました。 |
Eberl DF, Kamikouchi A, Albert J
T (2016). 昆虫の聴覚に関するこれまでの知見を総まとめした教科書「Insect Hearing」において、音情報の伝達機構についての章を執筆しました。 |
石元広志、松尾恵倫子、上川内あづさ (2015). 「音への応答行動を測る:求愛歌は効果あり?」「重力への応答行動を測る:ショウジョウバエは上に逃げる?」という2つの項目を執筆しました。高校生や大学生が、自分たちでもショウジョウバエを使った実験ができるように、実験道具の作り方も紹介しました。 |
久保健雄、上川内あづさ、竹内秀明、奥山輝大 (2014). 動物の行動メカニズムを分子レベルでどのように解明していくか、様々な研究例を紹介して分かりやすく解説しました。 |
Kamikouchi A, Fiala A (2013). ショウジョウバエの分子遺伝学を駆使したカルシウムイメージング法の原理や実験方法について分かりやすく解説しました。 |
石川 由希(2012). |
石川 由希(2012). |
石川 由希(2011). |