小川宏人研究室（システム神経生物学）

About研究室について

世界を捉え、行動を起こす脳のしくみ。

小川研究室は、動物が外の世界を感覚で捉え、どう行動するかを決めて実行するしくみを研究しています。
コオロギの空気の流れで起こる逃避行動と、オスの誘引歌に向かう音源定位行動をモデルに、刺激の受容から中枢での情報処理、運動の制御までを書き切ることを目指しています。
福富グループでは、弱電気魚の電気コミュニケーションと遊泳運動との連動のしくみに関する研究も始まりました。
電気生理学と光学計測（イメージング）を柱に、バーチャルリアリティやトレッドミル、高速度カメラ、機械学習による解析を組み合わせています。

Research研究テーマ

主にフタホシコオロギを実験動物として、気流感覚系を介した逃避行動と、鼓膜器官を介した音源定位行動を調べています。感覚の情報処理と運動制御を担う、神経システムの作りを明らかにするのが目標です。

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音源定位のナビゲーション↗

メスのコオロギは、オスの鳴き声に近づいていく音源定位行動を示します。防音室のアリーナでこの行動を定量的に解析していくつかのフェイズに分かれることを示し、聴覚のVR環境での脳活動の計測から、その神経のしくみを明らかにします。

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巨大介在ニューロンの情報抽出↗

コオロギは尾に気流を受け取る一対の器官を持ち、その入力は巨大介在ニューロン群が処理します。一つ一つのニューロンの樹状突起をカルシウムイメージングと細胞内電位記録で調べ、気流の方向がどう表され、どう抽出されるのかを追っています。

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集団の活動で方向を表す↗

感覚の情報は、特定の1個のニューロンではなく、複数のニューロンの集団の活動として脳内に表されています。多数のニューロンから記録した活動からベイズ推定で刺激の方向を逆に予測し、気流方向の表し方とそれに関わる神経回路を探っています。

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異なる感覚の統合と歩行↗

コオロギの鼓膜は、同種の鳴き声だけでなく、捕食者のコウモリが出すような高周波音も受け取ります。高周波音を聴かせてから気流刺激を与えると逃げる向きや反応の閾値が変わることから、この行動の変化に関わるニューロンを探しています。

Voices先輩の声

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