2025/11/02 更新

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タニモト　ユウキ
谷本　悠生
所属
理工学術院 理工学術院総合研究所
職名
次席研究員（研究院講師）
学位
博士（理学） ( 2017年06月 大阪大学 )

経歴

  • 2024年04月
    -
    継続中

    特定国立研究開発法人理化学研究所   脳神経科学研究センター   客員研究員

  • 2024年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   理工学術院総合研究所   次席研究員

  • 2022年10月
    -
    2024年03月

    特定国立研究開発法人理化学研究所   脳神経科学研究センター   研究員

  • 2019年04月
    -
    2022年09月

    特定国立研究開発法人理化学研究所   脳神経科学研究センター   基礎科学特別研究員

  • 2017年09月
    -
    2019年03月

    特定国立研究開発法人理化学研究所   脳神経科学研究センター   研究員

  • 2017年04月
    -
    2017年09月

    大阪大学大学院 理学研究科 生物科学専攻   神経回路機能学研究室   特別研究員

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    独立行政法人 日本学術振興会 特別研究員(DC1)

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学歴

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    大阪大学大学院 理学研究科 生物科学専攻 博士後期課程 神経回路機能学研究室 (指導教官: 木村幸太郎)  

  • 2012年05月
    -
    2017年03月

    博士課程教育リーディングプログラム 生体統御ネットワーク医学教育プログラム 第一期生  

  • 2012年04月
    -
    2014年03月

    大阪大学大学院 理学研究科 生物科学専攻 博士前期課程 神経回路機能学研究室 (指導教官: 木村幸太郎)  

  • 2008年04月
    -
    2012年03月

    大阪大学   理学部   生物科学科 生物科学コース  

所属学協会

  • 　
    　
    　

    日本神経科学学会

研究分野

  • 神経科学一般   神経回路機能学

研究キーワード

  • ゼブラフィッシュ

  • 包括脳ネットワーク

受賞

  • 若手優秀発表賞

    2019年12月   次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム2019   Basal ganglia output to cortex encodes predictive information for goal-directed behavior in zebrafish  

 

論文

  • Transgenic tools targeting the basal ganglia reveal both evolutionary conservation and specialization of neural circuits in zebrafish.

    Yuki Tanimoto, Hisaya Kakinuma, Ryo Aoki, Toshiyuki Shiraki, Shin-Ichi Higashijima, Hitoshi Okamoto

    Cell reports     113916 - 113916  2024年03月  [国際誌]

    　概要を見る

    The cortico-basal ganglia circuit mediates decision making. Here, we generated transgenic tools for adult zebrafish targeting specific subpopulations of the components of this circuit and utilized them to identify evolutionary homologs of the mammalian direct- and indirect-pathway striatal neurons, which respectively project to the homologs of the internal and external segment of the globus pallidus (dorsal entopeduncular nucleus [dEN] and lateral nucleus of the ventral telencephalic area [Vl]) as in mammals. Unlike in mammals, the Vl mainly projects to the dEN directly, not by way of the subthalamic nucleus. Further single-cell RNA sequencing analysis reveals two pallidal output pathways: a major shortcut pathway directly connecting the dEN with the pallium and the evolutionarily conserved closed loop by way of the thalamus. Our resources and circuit map provide the common basis for the functional study of the basal ganglia in a small and optically tractable zebrafish brain for the comprehensive mechanistic understanding of the cortico-basal ganglia circuit.

    DOI PubMed

    Scopus

    4
    被引用数
    (Scopus)

  • The serotonergic neurons derived from rhombomere 2 are localized in the median raphe and project to the dorsal pallium in zebrafish.

    Kotaro Shibayama, Haruna Nakajo, Yuki Tanimoto, Hisaya Kakinuma, Toshiyuki Shiraki, Takashi Tsuboi, Hitoshi Okamoto

    Neuroscience research    2024年03月  [国際誌]

    　概要を見る

    The serotonergic neurons in the raphe nucleus are implicated in various cognitive functions such as learning and emotion. In vertebrates, the raphe nucleus is divided into the dorsal raphe and the median raphe. In contrast to the abundance of knowledge on the functions of the dorsal raphe, the roles of the serotonergic neurons in the median raphe are relatively unknown. The studies using zebrafish revealed that the median raphe serotonergic neurons receive input from the two distinct pathways from the habenula and the IPN. The use of zebrafish may reveal the function of the Hb-IPN-median raphe pathway. To clarify the functions of the median raphe serotonergic neurons, it is necessary to distinguish them from those in the dorsal raphe. Most median raphe serotonergic neurons originate from rhombomere 2 in mice, and we generated the transgenic zebrafish which can label the serotonergic neurons derived from rhombomere 2. In this study, we found the serotonergic neurons derived from rhombomere 2 are localized in the median raphe and project axons to the rostral dorsal pallium in zebrafish. This study suggests that this transgenic system has the potential to specifically reveal the function and information processing of the Hb-IPN-raphe-telencephalon circuit in learning.

    DOI PubMed

    Scopus

  • Neural mechanism of experience-dependent sensory gain control in C. elegans.

    Yosuke Ikejiri, Yuki Tanimoto, Kosuke Fujita, Fumie Hiramatsu, Shuhei J Yamazaki, Yuto Endo, Yasushi Iwatani, Koichi Fujimoto, Koutarou D Kimura

    Neuroscience research   191   77 - 90  2023年06月  [国際誌]

    DOI PubMed

    Scopus

    3
    被引用数
    (Scopus)

  • Calcium Imaging of Neuronal Activity under Gradually Changing Odor Stimulation in Caenorhabditis elegans.

    Yuki Tanimoto, Koutarou D Kimura

    Bio-protocol   11 ( 1 ) e3866  2021年01月  [国際誌]

    DOI PubMed

    Scopus

    2
    被引用数
    (Scopus)

  • Neuronal, mathematical, and molecular bases of perceptual decision-making in C. elegans.

    Yuki Tanimoto, Koutarou D Kimura

    Neuroscience research   140   3 - 13  2019年03月  [査読有り]  [国際誌]

    DOI PubMed

    Scopus

    10
    被引用数
    (Scopus)

  • STEFTR: A Hybrid Versatile Method for State Estimation and Feature Extraction From the Trajectory of Animal Behavior.

    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, Katsufumi Sato, Ken Yoda, Akinori Takahashi, Yuki Ishikawa, Azusa Kamikouchi, Shizuko Hiryu, Takuya Maekawa, Koutarou D Kimura

    Frontiers in neuroscience   13 ( JUN ) 626 - 626  2019年  [査読有り]  [国際誌]

    DOI PubMed

    Scopus

    10
    被引用数
    (Scopus)

  • Calcium dynamics regulating the timing of decision-making in C. elegans.

    Yuki Tanimoto, Akiko Yamazoe-Umemoto, Kosuke Fujita, Yuya Kawazoe, Yosuke Miyanishi, Shuhei J Yamazaki, Xianfeng Fei, Karl Emanuel Busch, Keiko Gengyo-Ando, Junichi Nakai, Yuichi Iino, Yuishi Iwasaki, Koichi Hashimoto, Koutarou D Kimura

    eLife   6  2017年05月  [査読有り]  [国際誌]

    DOI PubMed

    Scopus

    42
    被引用数
    (Scopus)

  • In actio optophysiological analyses reveal functional diversification of dopaminergic neurons in the nematode C. elegans.

    Yuki Tanimoto, Ying Grace Zheng, Xianfeng Fei, Yukako Fujie, Koichi Hashimoto, Koutarou D Kimura

    Scientific reports   6   26297 - 26297  2016年05月  [査読有り]  [国際誌]

    DOI PubMed

    Scopus

    23
    被引用数
    (Scopus)

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講演・口頭発表等

  • TRANSGENIC TOOLS TARGETING STRIATAL AND PALLIDAL SUBPOPULATIONS HAVE REVEALED EVOLUTIONARY CONSERVATION AND SPECIALIZATION OF THE CORTICO-BASAL GANGLIA CIRCUIT IN ZEBRAFISH

    Tanimoto Y, Kakinuma H, Aoki R, Higashijima S, Okamoto H

    Zebrafish Neurobiology 2023, Cold Spring Harbor  

    発表年月： 2023年11月

  • A CORTICO-BASAL GANGLIA CIRCUIT MECHANISM FOR DECISION-MAKING BASED ON FUTURE STATE PREDICTION ERROR IN GOAL DIRECTED BEHAVIOR OF ADULT ZEBRAFISH

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Shiraki T, Kakinuma H, Okamoto H

    Zebrafish Neurobiology 2023, Cold Spring Harbor  

    発表年月： 2023年11月

  • A cortico-basal ganglia circuit mechanism for decision-making based on future state prediction error in goal directed behavior of adult zebrafish

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Shiraki T, Kakinuma H, Okamoto H

    第29回小型魚類研究会, さいたま市  

    発表年月： 2023年09月

  • ゼブラフィッシュの大脳皮質−基底核回路による予測に基づいた意思決定機構

    谷本悠生, 鳥越万紀夫, イスラムタンビル, 青木亮, 白木利幸, 柿沼久哉, 岡本仁

    第46回日本神経科学大会, 仙台市  

    発表年月： 2023年08月

  • How does zebrafish predict the future and use the prediction for decision-making?

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Shiraki T, Kakinuma H, Okamoto H

    第28回小型魚類研究会, 吹田市  

    発表年月： 2022年09月

  • ゼブラフィッシュの大脳基底核における目標指向行動のための価値情報の機能的分離と統合

    谷本悠生, 鳥越万紀夫, イスラムタンビル, 青木亮, 白木利幸, 柿沼久哉, 岡本仁

    第45回日本神経科学大会（NEURO2022）, 宜野湾市  

    発表年月： 2022年07月

  • Learning of value information by the basal ganglia circuit in goal-directed behavior of adult zebrafish

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Shiraki T, Kakinuma H, Okamoto H

    第27回小型魚類研究会, オンライン  

    発表年月： 2021年09月

  • Learning of value information by the basal ganglia circuit in goal-directed behavior of adult zebrafish

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Shiraki T, Kakinuma H, Okamoto H

    第44回日本神経科学大会, 神戸/オンライン  

    発表年月： 2021年07月

  • Basal ganglia output to cortex bi-directionally encodes positive and negative values for goal-directed behavior in adult zebrafish

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Kakinuma H, Okamoto H

    11th European Zebrafish Meeting 2020, Czech  

    発表年月： 2020年10月

  • Basal ganglia output to cortex bi-directionally encodes positive and negative values for goal-directed decision-making in adult zebrafish

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Kakinuma H

    第43回日本神経科学大会, 神戸/オンライン  

    発表年月： 2020年07月

  • Basal ganglia output to cortex encodes predictive information for goal-directed behavior in zebrafish

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Kakinuma H, Okamoto H

    次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム2019,東京  

    発表年月： 2019年12月

  • Calcium imaging of basal ganglia output to dorsal pallium during decision-making in adult zebrafish

    Tanimoto Y, Torigoe M, Islam T, Aoki R, Kakinuma H, Okamoto H

    Zebrafish Neural Circuits and Behavior 2019, Cold Spring Harbor  

    発表年月： 2019年11月

  • 意思決定中のゼブラフィッシュの大脳基底核―皮質経路の神経活動ダイナミクス

    谷本悠生, 鳥越万紀夫, イスラム タンビル, 青木亮, 柿沼久哉, 岡本仁

    第42回日本神経科学大会（NEURO2019），新潟  

    発表年月： 2019年07月

  • 線虫C. elegansの嗅覚ナビゲーションにおける意思決定のための時間積分器の同定

    谷本 悠生

    第40回日本神経科学大会、千葉  

    発表年月： 2017年07月

  • Calcium dynamics regulates the timing of decision-making in worms

    谷本 悠生

    21st International C. elegans Meeting, Los Angeles  

    発表年月： 2017年06月

  • 線虫C. elegans のIn actio光生理学的解析によるドーパミンニューロンの機能的分化の解明

    谷本 悠生

    第39回日本神経科学大会、横浜  

    発表年月： 2016年07月

  • In actio optophysiological analyses reveal functional diversification of dopaminergic neurons in the nematode C. elegans

    Tanimoto Y, Zheng YG, Fei X, Fujie Y, Hashimoto K, Kimura K

    CeNeuro2016, Nagoya  

    発表年月： 2016年07月

  • Neuronal mechanisms for C. elegans olfactory navigation revealed by a highly integrated microscope system

    谷本 悠生

    20th International C. elegans Meeting, Los Angeles  

    発表年月： 2015年06月

  • Optophysiological dissection of individual dopaminergic neuron pairs during food-dependent behavioral modulation

    谷本 悠生

    20th International C. elegans Meeting, Los Angeles  

    発表年月： 2015年06月

  • Neuronal mechanisms of decision making in C. elegans olfactory behavior revealed by a highly integrated microscope system

    谷本 悠生

    第37回⽇日本神経科学⼤大会、横浜  

    発表年月： 2014年09月

  • Neuronal mechanisms of decision making in C. elegans olfactory behavior revealed by a highly integrated microscope system.

    谷本 悠生

    C. elegans Development Topic Meeting / Asia-Pacific C. elegans Meeting, Nara  

    発表年月： 2014年07月

  • A virtual reality running machine for worms‒a highly integrated microscope system for olfactory behavior

    谷本 悠生

    19th International C. elegans Meeting, Los Angeles  

    発表年月： 2013年06月

  • 線虫C. elegansにおける匂い応答行動のための新規神経アルゴリズム ―統合型顕微鏡システムを用いて

    谷本 悠生

    第36回日本神経科学大会(Neuro2013)、京都  

    発表年月： 2013年06月

  • 統合型解析顕微鏡システムの開発

    谷本 悠生

    包括型 脳科学研究推進支援ネットワーク夏のワークショップ、仙台  

    発表年月： 2012年07月

  • A virtual reality running machine for worms–a highly integrated tracking system for olfactory behavior

    谷本 悠生

    5th East Asia C. elegans Meeting, Taipei  

    発表年月： 2012年06月

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • ゼブラフィッシュの予測に基づいた意思決定における大脳皮質-基底核回路の機能の解明

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

    谷本 悠生

    　概要を見る

    動物は絶えず変化する周囲の状況に応じて適切な意思決定を行う。これまで意思決定においては、過去の経験依存的に適切な行動が引き起こされる仕組みが研究されてきた。一方、動物は未知の状況においても到達すべき状況を予測し、適切な行動を選択する。この予測に基づいた意思決定は、我々ヒトの精神活動においても根幹をなす脳機能の一つであるが、そのメカニズムは不明な点が多い。本研究では、ゼブラフィッシュのコンパクトな大脳皮質-基底核回路を活かして、予測に基づいた意思決定中の神経活動を計測・操作し、予測情報が統合され適切な行動に反映される神経回路機構の解明を目指す。これまでの結果から、ゼブラフィッシュの淡蒼球内節に相当する細胞から大脳皮質への情報出力において、周囲の状況の危険度の予測情報が伝達されていることが既に判明していた。前年度においては、この淡蒼球内節に相当する細胞の活動を制御している上流の神経核である線条体の直接路・間接路細胞が仮想空間でのGo/No-go課題学習中にどのような活動を示すかをカルシウムイメージングにより計測する方法を確立した。本年度は、線条体直接路・間接路のイメージング実験を継続および統計的な解析を行い、学習依存的なクラスター活動の変化を計測することに成功した。さらに本年度は、淡蒼球内節、線条体の直接路・間接路細胞に加えて、所属研究室で過去に計測された大脳皮質相当領域のイメージング結果を統合的に解釈し、ゼブラフィッシュの大脳皮質ー基底核回路が全体としてどのような計算を行い、最終的に特定の状況下で適切な予測や行動をとることができるかの神経回路モデルを作成した。以上の成果により、脊椎動物の大脳皮質ー基底核回路が、適切な到達すべき状況の予測と、それに基づいた行動選択を行う基本的な計算原理を提唱した。

  • 統合型解析顕微鏡を用いた線虫C. elegansの感覚応答行動制御メカニズムの解明

    独立行政法人 日本学術振興会  特別研究員奨励費

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2017年03月
     

    谷本 悠生

Misc

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