Achievements – Yamanouchi M Hayato

Publications

・Protocol to investigate the neural basis for copulation posture ofDrosophila using a closed-loop real-time optogenetic system
Hayato M Yamanouchi*, Azusa Kamikouchi, Ryoya Tanaka* (2023).
*Corresponding authors
STAR Protocols. Volume 4, Issue 4
Article DOI:10.1016/ j.xpro.2023.102623
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。

・Piezo-mediated mechanosensation contributes to stabilizing copulation posture and reproductive success in Drosophila males
Hayato M Yamanouchi, Ryoya Tanaka*, Azusa Kamikouchi* (2023).
* Equal contributions
iScience. Volume 26, Issue 5.
Article DOI: 10.1016/j.isci.2023.106617
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

記事
「繁殖成功に必要なのは、交尾中の〇〇をキープすることだった」 (名古屋大学学術研究・産学官連携推進本部)

Proceedings

・Event-triggered feedback system using YOLO for optogenetic manipulation of neural activity
Hayato M Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi (2023).
IEEE. 2023 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops)
Article DOI: 10.1109/PerComWorkshops56833.2023.10150245
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。

Tools

・Event-triggered feedback system using YOLO

・PixAnalyzer

International Conferences

・Hayato M Yamanouchi, Ryosuke F Takeuchi, Naoya Chiba, Koichi Hashimoto, Takashi Shimizu, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi. A novel animal behavior detection toolkit with object detection algorithm, International Symposium on Hierarchical Bio-Navigation, Tokyo (Japan), Mar. 2024 [Poster]
HP: https://bio-navigation.jp/navisympo2024/

・Hayato M Yamanouchi, Ryosuke F Takeuchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi. Behavior-triggered closed-loop system using object detection algorithm for optogenetic manipulation of neural activity, Asia Pacific Drosophila Neurobiology Conference 3 (APDNC3), Tokyo (Japan), Feb. 2024 [Poster], Best Poster Award
HP: https://sites.google.com/view/apdnc3/apdnc3-home

・Hayato M. Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi. Event-triggered feedback system using YOLO for optogenetic manipulation of neural activity, 2nd International Workshop on Behavior analysis and Recognition for knowledge Discovery (BiRD 2023) in conjunction with the IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom 2023), Atlanta (USA), Mar. 2023 [Oral Session], Best Paper Award
HP: https://bio-navigation.jp/bird2023/

Domestic Conferences

・Hayato M Yamanouchi, Ryosuke F Takeuchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi. Animal behavior recognition toolkit using YOLOv5-based object detection. 日本比較生理生化学会第45回大阪大会, P1-40, 大阪, 2023年12月 [ポスター発表], 発表論文賞会長賞

・山ノ内勇斗, 田中良弥, 上川内あづさ. ショウジョウバエの交尾中の腹部の伸縮行動と交尾戦略. 日本動物行動学会第42回大会, P-104, 京都, 2023年11月 [ポスター発表]

・Yamanouchi H, Tanaka R, Kamikouchi A. The neural mechanism that regulates the ejaculation-triggered neurons in Drosophila melanogaster, 日本比較生理生化学会第44回高知大会, PA-03, 高知, 2022年11月 [ポスター発表]

・Hayato Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi. The piezo-expressing neurons contribute to the stabilizing of the copulation, 第15回日本ショウジョウバエ研究集会, P65-A, 名古屋, 2022年9月 [ポスター発表]

・Hayato Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi. キイロショウジョウバエにおける交尾姿勢の安定性に関与する神経機構の解明, NEURO2022 (第45回日本神経科学大会), 2WD05a1-01, 沖縄, 2022年7月, [口頭発表], 優秀発表賞

・Hayato Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi. The piezo gene contributes to the stability of the male copulation position in Drosophila melanogaster, 日本比較生理生化学会第43回札幌大会, P1-18, 札幌（オンライン）, 2021年12月 [ポスター発表]

・Hayato Yamanouchi, Ryoya Tanaka, Azusa Kamikouchi, Tanaka R, Kamikouchi A. The piezo gene and its expressing neurons are involved in the maintenance of the male copulation position in Drosophila melanogaster, 第14回日本ショウジョウバエ研究集会, O15-2, 筑波（オンライン）, 2021年9月 [英語口頭発表]

Research Grants/ Scholarship

・2024年（前期）原富之賞 (日本比較生理生化学会)

・2024年度日本学術振興会　特別研究員(DC1)　採用

・2024年度東海国立大学機構融合フロンティア次世代研究事業（融合フロンティア次世代リサーチャー）採用→DC1に通ったため、辞退

・山ノ内勇斗. 大幸財団育英奨学生採択 2021年6月

・山ノ内勇斗, キーエンス財団がんばれ！日本の大学生採択 (2021年6月)

Other Awards

・2023年度名古屋大学理学研究科顕彰

・2023年度生命理学領域修士発表会優秀発表賞(1位)

・理学部奨励賞名古屋大学理学部 2020年5月 (成績上位者１割)

Events

・「AIが切り開く進化生物学の未来」　進化学会若手の会主催　2024年3月9日　講演

・第102回　名大カフェ「大学院生たちはどう生きるか」　2024年3月5日　出演

Others

・日本神経科学学会公認・ニューロナビゲータ(2024年度)

・日本比較生理生化学会　若手の会　副代表幹事 2023年4月-現在

・日本比較生理生化学会　若手の会　会計 2022年4月-2023年3月

・生化学若い研究者の会　東海支部　運営陣 2022年8月-現在

・名大MIRAI GSC 第三ステージ修了 (第一期生) 2017年3月

・比較生理生化学 Vol.40-3 「第２回インセクト・フロンティア研究会を主催して」 2023年12月発行

・比較生理生化学 Vol.40-1 「交尾ってなんだろう？を追求したい」 2023年4月発行

・比較生理生化学 Vol.40-1 「シンポジウム印象記：「生物から学ぶシステム設計論」」 2023年4月発行

・比較生理生化学 Vol.39-1 「オンラインで感じたコミュニケーションの壁」 2022年4月発行