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Tomina Yusuke

Research Institute for Electronic Science Research Support DepartmentSpecially Appointed Assistant Professor

2014年 北海道大学大学院 生命科学院 生命システム科学コース博士課程修了 (指導教員: 高畑雅一教授)。同大学理学研究院 学術研究員 (2014年4〜7月 高畑研究室)、シンシナティ大学 生物学部門 博士研究員 (2014年8月〜2016年8月 Daniel A. Wagenaar 研究室)、カリフォルニア工科大学 生物学・生物工学部門 JSPS海外特別研究員 (2016年8月〜2018年3月 Wagenaar研究室)を経て、2018年4月〜2020年12月 慶應義塾大学 理工学部 生命情報科学科 (岡浩太郎研究室) JSPS特別研究員PD (2019年8月までカリフォルニア工科大学 生物学・生物工学部門 客員研究員を兼任)。2021年1月より北海道大学 電子科学研究所 ニコンイメージングセンター 特任助教。2023年4月より科学技術振興機構 創発事業研究者(合田パネル)。

「動物がどのように外界を知覚し、その情報と自らの内的状態に基づいて行動を制御するのか?」という問いが研究の出発点です。神経行動学・行動生理学などの観点から、おもに光学計測・電気生理学・行動解析・解剖学的手法といった技術を駆使して、多機能的な神経回路網の特性に関する研究や無脊椎動物の認知的側面の神経基盤に関する研究をしてきました。研究目的を達成するために適した実験動物を選ぶ「オーグストクローグの原則」を意識し、これまでにロブスター・ザリガニ・ヒル・線虫・ゼブラフィッシュといった動物を利用してきました。学生時代から、設定した研究目的を達成するために自らも実験装置の開発を行うことが多く、考案した技術や手を動かして完成させた装置が実験を成功に導いた瞬間は喜びもひとしおです。生命現象の異なる階層性(分子-細胞-シナプス-神経回路-脳-行動)を統合的に理解するための架け橋となる研究を目指しています。

2021年から、所属研究室で開発された高速光シート顕微鏡の神経生物学への幅広い適用を目指しています。情報学(特に機械学習)を駆使して、学生とともにビッグデータの解析に挑んでいます。

2025年から、チスイビル類のHirudo verbanaのゲノム解析・中枢神経系のトランスクリプトームを開始し、本種の実験動物としての価値を底上げしつつ、同定細胞レベルで調べられてきた神経回路の分子生理学的な解析を推進するための基盤構築にも力を入れています。

(2019/9/23) Southern California Japanese Scholars Forumにて研究経歴に関するインタビュー記事を掲載して頂けました。

「先人の軌跡が研究の道標」動物が感じる世界を読み解く(http://www.scjsf.org/interviews/int_57_1.html)

Researcher basic information

■ Degree
  • Ph.D. (Life Science), Hokkaido University, Mar. 2014
  • M. D. (Life Science), Hokkaido University, Mar. 2011
  • 学士 (理学), Mar. 2009
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
Researcher number
  • 70835959
ORCID IDJ-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • Machine learning
  • Deep learning
  • 神経生物学
  • 行動生理学
  • Animal Physiology
  • 神経科学
  • neuroethology
  • システム生物学
  • 機能的コネクトーム
  • ライトシート顕微鏡
  • バイオイメージング
  • 記憶
  • 学習
  • 機械感覚系
  • 脳・神経
  • Connectome
  • 環形動物
  • voltage sensitive dye
  • population coding
  • neuroimaging
  • 自発性
  • 微小脳
  • 細胞内記録
  • 細胞外記録
  • サーカディアンリズム
Research Field
  • Life Science, Laboratory animal science
  • Life Science, Animal life science
  • Life Science, Physiology
  • Life Science, Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology, 行動生理学・神経行動学
  • Life Science, Neuroscience-general

Career

■ Career
Career
  • Jan. 2021 - Present
    Hokkaido University, Research Institute for Electronic Science, 特任助教
  • Apr. 2018 - Dec. 2020
    Keio University, Faculty of Science and Technology, JSPS Research fellow PD
  • Apr. 2018 - Aug. 2019
    California Institute of Technology, Biology and Biological Engineering, Visiting Scholar
  • Aug. 2016 - Mar. 2018
    California Institute of Technology, Division of Biology and Biological Engineering, JSPS Fellow for research abroad
  • Aug. 2014 - Aug. 2016
    University of Cincinnati, Department of Biological Sciences, 博士研究員
  • Apr. 2014 - Jul. 2014
    Hokkaido University, Graduate school of Sciences, postdoctral researcher
  • Apr. 2011 - Mar. 2014
    Hokkaido University Graduate School of Life Science, Japan Society for the Promotion of Science Research Fellowship DC1
Educational Background
  • Apr. 2011 - Mar. 2014, Hokkaido University, Graduate School of Life Science, 生命システム科学コース
  • Apr. 2009 - Mar. 2011, Hokkaido University, Graduate School of Life Science, 生命システム科学コース
  • Apr. 2006 - Mar. 2009, Hokkaido University, School of Science, Biological Sciences
  • Apr. 2005 - Mar. 2006, Hokkaido University, School of Science, 生物系
Committee Memberships
  • Nov. 2024 - Oct. 2025
    bio-protocol, Assistant Content Editor
  • Mar. 2025 - Mar. 2025
    OPT北海道2025札幌 〜きいて、みて、さわって!原理から学ぶ光学顕微鏡〜トレーニングコース, OPT北海道2025札幌 実施責任者, Others
  • 2022 - 2024
    日本比較生理生化学会, 評議員, Society
  • Aug. 2023 - Oct. 2023
    第9回北大・部局横断シンポジウム実行委員会, 実行委員, Others
  • Nov. 2022 - Nov. 2022
    ニコンイメージングセンター主催・学術講演会2022実行委員 実行委員, 実行委員
  • Nov. 2022
    光シート顕微鏡ワークショップ, 実行委員, Society
  • Aug. 2022 - Oct. 2022
    第8回北大・部局横断シンポジウム実行委員会 実行委員, 実行委員
  • May 2022 - May 2022
    ニコンイメージングセンター主催・第9回蛍光イメージングミニシンポジウム 実行委員 実行委員, 実行委員
  • Oct. 2021 - Nov. 2021
    ニコンイメージングセンター主催・学術講演会2021実行委員, 実行委員
  • Aug. 2021 - Oct. 2021
    第7回北大・部局横断シンポジウム実行委員会, 実行委員, Society
  • Mar. 2021 - May 2021
    ニコンイメージングセンター主催・第8回蛍光イメージングミニシンポジウム 実行委員, 実行委員
  • Apr. 2018 - Mar. 2020
    日本比較生理生化学会, 評議委員, Society

Research activity information

■ Awards
  • Sep. 2024, 北海道大学部局横断シンポジウム, 第10回北海道大学部局横断シンポジウム研究助成 金賞
    世界最速ライトシート顕微鏡による神経活動イメージングから探る超高速時間情報処理機構
    冨菜雄介, 福富又三郎
  • Oct. 2023, 北海道大学部局横断シンポジウム, The 9th Hokkaido University Cross-Departmental Symposium Grant Golden Award
    Investigating the mechanisms for the impact of sugar intake on memory performance using the world's fastest light-sheet microscope
    Michael Schleyer;Yusuke Tomina
  • Oct. 2022, 北海道大学部局横断シンポジウム, 第8回北海道大学部局横断シンポジウム研究助成 金賞
    世界最速ライトシート顕微鏡を用いた in vivo 4D神経活動計測技術の確立
    冨菜雄介;小谷友也
  • 2021, 日本比較生理生化学会, 第30回(2021年度)吉田奨励賞受賞
    網羅的膜電位イメージングによる環形動物の多機能性神経回路に関する生理学的研究
  • Aug. 2014, 日本比較生理生化学, 2014 ICN/JSCPB Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry the chairperson award for poster presentation
    Electromyographic analysis of goal-directed gripping action in American lobster
    Yusuke Tomina;Masakazu Takahata
  • Aug. 2012, 日本動物学会北海道支部, 日本動物学会第57回北海道支部大会・優秀賞
    アメリカウミザリガニにおける鋏行動を指標としたオペラント光弁別学習能の検証
    冨菜 雄介
  • May 2011, International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry, Young Investigator Travel Award
    Yusuke Tomina
  • Mar. 2011, 北海道大学大学院・生命科学院・生命システム科学コース, Best award for presentation of master thesis
    Behavioral analysis of operant reward learning with gripping action in American lobster Homarus americanus
    Yusuke Tomina
  • Mar. 2009, 北海道大学(財)クラーク財団, Clark Award
    Yusuke Tomina
  • Mar. 2009, 北海道大学・理学部・生物科学科(生物学), Jury’s special award for graduation work
    アメリカウミザリガニはオペラント学習ができるか: operant chamberを用いたレバー押し型条件付けによる検証
    Yusuke Tomina
  • Jun. 2006, 北海道大学, Notobe Award
    Yusuke Tomina
■ Papers
  • Image-scanning light-sheet microscopy for high-speed volumetric imaging of complex biological dynamics
    Yusuke Tomina; Ayumu Ishijima; Yu Toyoshima; Hikaru Shishido; Ryu Hirooka; Kazuki Mukumoto; Chentao Wen; Manami Kanamori; Koyo Kuze; Yuko Murakami; Suzu Oe; Sae Tanaka; Yusuke Yonamine; Yukinori Nishigami; Keisuke Goda; Kuniharu Ijiro; Toshiyuki Nakagaki; Kazuharu Arakawa; Takeshi Ishihara; Shuichi Onami; Yuichi Iino; Hideharu Mikami
    openRxiv, 09 Apr. 2026, [Lead author]
    Abstract

    Volumetric fluorescence microscopy is a powerful method for studying complex biological systems because it enables comprehensive observation of structural and physiological dynamics. In particular, light-sheet microscopy (LSM) is a leading option for real-time volumetric fluorescence imaging as it combines high imaging speed, low phototoxicity, minimal photobleaching, high spatiotemporal resolution, and low computational burden. To capture fast biological events, various efforts have been made to improve the imaging speed of volumetric fluorescence microscopy, including LSM. However, existing approaches entail significant trade-offs that make routine volumetric imaging at and beyond video rates challenging under practical conditions. Here, we introduce image-scanning LSM, a method that substantially increases the volumetric imaging speed achievable with LSM while preserving key performance metrics, such as spatial resolution and photon efficiency, as well as accessibility. Our implementation, termed image-scanning oblique plane (ISOP) microscopy, enables volumetric fluorescence imaging at up to 1,000 volumes per second with submicrometer lateral spatial resolution. We demonstrate the broad utility of ISOP microscopy by recording and analyzing the dynamics of behaving and rapidly moving organisms.
  • Anatomy and activity patterns in a multifunctional motor neuron and its surrounding circuits
    Mária Ashaber; Yusuke Tomina; Pegah Kassraian-Fard; Eric A. Bushong; William B. Kristan; Mark H. Ellisman; Daniel A. Wagenaar
    eLife, 10, e61881, Cold Spring Harbor Laboratory, 15 Feb. 2021, [Peer-reviewed], [Lead author], [International Magazine]
    English, Scientific journal, Dorsal Excitor motor neuron DE-3 in the medicinal leech plays three very different dynamical roles in three different behaviors. In swimming, it oscillates at a relatively rapid 2 Hz in antiphase to its Ventral Excitor counterpart (VE-4) and controls the local dorsal flexion phase of the swim rhythm. In crawling, it is active in phase with VE-4 and controls the contraction phase of the crawl rhythm. In "local bending" it operates in tight concert with its contralateral homolog as well as VE-4 to precisely deform the local body wall away from a mechanical stimulus. Without rewiring its anatomical connectivity, how can a motor neuron dynamically switch roles to play its appropriate role in various behaviors? We used voltage-sensitive dye imaging to record from DE-3 and most other neurons in the segmental ganglion of the leech during fictive versions of the three behaviors. Then we re-imaged the same ganglion using serial blockface electron microscopy and traced all of DE-3's processes. Further, we traced back the processes of all of DE-3's presynaptic partners to their respective somata. This allowed us to analyze the relationship between circuit anatomy and the activity patterns it sustains. We found that input synapses important for all of the behaviors were widely distributed over DE-3's branches, yet that functional clusters were different during (fictive) swimming vs. crawling.
  • Combined membrane potential imaging and connectome of behavioral circuits in an annelid worm
    Yusuke Tomina
    10 Mar. 2020
    AbstractIn most animal phyla, nerve cells form highly specific connections with each other1,2. The resulting intricate networks determine what activity patterns a nervous system can sustain, and hence what behaviors an animal can exhibit3,4. Accordingly, understanding the relationship between connectivity and activity is a major goal of neuroscience. However, despite major recent advances5,6, no current technology can comprehensively record activity in large nervous systems such as the human or even the mouse brain, nor can connectivity be reconstructed at synaptic level in such systems7. Doing both at once in the same specimen remains a distant goal.However, smaller nervous systems offer exciting opportunities today, and here we report for the first time obtaining joint functional and anatomical data from a major functional unit of the nervous system of the medicinal leech, by combining voltage-sensitive dye (VSD)8 imaging with serial blockface electron microscopy (SBEM)9. We simultaneously recorded from the majority of the neurons in a segmental ganglion during several motor behaviors with a VSD sufficiently sensitive to record subthreshold neuronal activity10,11. We then anatomically imaged the entire ganglion with SBEM12. As a proof of concept, we have manually traced a critical motor neuron and identified all of its numerous presynaptic partners. The thorough reconstruction of individual synapses in combination with functional data enabled a quantitative analysis that revealed spatial clustering of synapses from functionally synchronized cell assemblies. All of our data is publicly available.
  • Technical Note: Comprehensive voltage sensitive dye imaging in the leech nervous system using double-sided microscopy
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    Hikaku Seiri Seikagaku (Bulletin of Japanese Scociety of Comparative Physiology and Biochemistry), 35, 3, 168, 177, Dec. 2018, [Peer-reviewed], [Invited], [Lead author, Corresponding author]
    Japanese
  • Dual-sided Voltage-sensitive Dye Imaging of Leech Ganglia.
    Tomina Y; Wagenaar DA
    Bio-protocol, 8, 5, e2751, Mar. 2018, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    English, Scientific journal
  • A double-sided microscope to realize whole-ganglion imaging of membrane potential in the medicinal leech
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    eLife, 6, e29839, Sep. 2017, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    English, Scientific journal
  • Behavioral and physiological analyses of a goal-directed manipulative behavior in the American lobster
    冨菜雄介
    比較生理生化学, 32, 3, 132-143 (J-STAGE), Sep. 2015, [Peer-reviewed], [Invited], [Lead author, Corresponding author]
    Japanese
  • Electromyographic analysis of goal-directed grasping behavior in the American lobster
    Yusuke Tomina; Masakazu Takahata
    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BIOLOGY, 217, 20, 3688, 3699, Oct. 2014, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    English, Scientific journal
  • Chronic electromyographic analysis of circadian locomotor activity in crayfish
    Yusuke Tomina; Akihiro Kibayashi; Taishi Yoshii; Masakazu Takahata
    Behavioural Brain Research, 249, 90, 103, 15 Jul. 2013, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    English, Scientific journal
  • Discrimination learning with light stimuli in restrained American lobster
    Yusuke Tomina; Masakazu Takahata
    BEHAVIOURAL BRAIN RESEARCH, 229, 1, 91, 105, Apr. 2012, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    English, Scientific journal
  • A behavioral analysis of force-controlled operant tasks in American lobster
    Yusuke Tomina; Masakazu Takahata
    PHYSIOLOGY & BEHAVIOR, 101, 1, 108, 116, Aug. 2010, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    English, Scientific journal
■ Other Activities and Achievements
  • Letters from Abroad
    冨菜 雄介, Seibutsu Butsuri, 56, 4, 243, 244, 2016, [Invited]
    The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association, Japanese
  • ヒルと共に過ごす米国研究生活 : オハイオからカリフォルニアへ
    冨菜 雄介, 比較生理生化学, 33, 4, 203, 207, 2016, [Invited]
    日本比較生理生化学会, Japanese
  • 日本比較生理生化学・公開シンポジウム『生物教育の現状と将来』レポート
    冨菜 雄介, 比較生理生化学, 30, 4, 174, 176, 2013, [Invited]
    Japanese, Meeting report
  • 「Animal 2011 W-6 ニューロエソロジー談話会シンポジウム 神経行動学: 切れ味と可能性を探る」レポート
    冨菜 雄介, ニューロエソロジー談話会 NEWSLETTER, 56, 4, 2012, [Invited]
    Japanese, Meeting report
  • 動物学会本部企画シンポジウム(成茂記念動物科学シンポジウム、ニューロエソロジー談話会シンポジウム)『動物行動の変化の鍵を探る-学習・記憶のしくみを中心として-』印象記
    冨菜 雄介, ニューロエソロジー談話会 NEWSLETTER, 54, 3, 5, 2011, [Invited]
    Japanese, Meeting report
  • 成茂記念動物科学シンポジウム『動物学の"進化"-この10年の概念と技術の進展』レポート
    冨菜 雄介, 比較生理生化学, 26, 4, 178, 180, Nov. 2009, [Invited]
    日本比較生理生化学会, Japanese, Meeting report
  • ホマルスと私の10の約束
    冨菜 雄介, 比較生理生化学, 26, 2, 85, 86, Apr. 2009, [Invited]
    Japanese
■ Books and other publications
  • 行動生物学辞典
    上田恵介; 岡ノ谷一夫; 菊水健史; 坂上貴之; 辻和希; 友永雅己; 中嶋定彦; 長谷川寿一; 松島俊也; 上田 恵介; 菊水 健史; 坂上 貴之; 岡ノ谷 一夫; 辻 和希, アメリカザリガニ・アメリカウミザリガニ・口胃神経節
    東京化学同人, Nov. 2013, 4807908375, 637, [Contributor]
■ Lectures, oral presentations, etc.
  • 小型神経系の全体活動計測から探る行動の神経基盤
    冨菜雄介
    東海大学医学会講演会, 23 Jul. 2026
    23 Jul. 2026 - 23 Jul. 2026, [Invited]
  • A chromosome-level reference genome and ganglion-resolved transcriptomes for the medicinal leech Hirudo verbana
    Yusuke Tomina; Takayuki Watanabe; Katsushi Yamaguchi; Hideharu Mikami; Shuji Shigenobu
    日本比較生理生化学第47回大会, 05 Dec. 2025, Poster presentation
    05 Dec. 2025 - 07 Dec. 2025
  • 吸血性ヒルの神経回路はかく語りき
    冨菜雄介
    非モデル生物を用いた創発的研究(JST創発的研究「自発的融合の場」), 30 Jul. 2025
  • Whole-brain imaging of small nervous systems: From leech ganglia to freely moving C.elegans
    22nd Hayama Seminar, 20 May 2025
    [Invited]
  • 4D neural activity recording method by high -speed light -sheet microscopy
    冨菜雄介
    第44回キャピラリー電気泳動シンポジウム(SCE2024), 11 Oct. 2024, Japanese, Invited oral presentation
    10 Oct. 2024 - 11 Oct. 2024, [Invited]
  • Real-time volumetric neural recoding of the whole brain in naturally behaving nematode worms by high-speed light-sheet microscopy
    Yusuke Tomina; Yu Toyoshima; Kazuki Mukumoto; Hikaru Shishido; Chentao Wen; Manami Kanamori; Koyo Kuze; Yuko Murakami; Suzu Oe; Takeshi Ishihara; Shuichi Onami; Yuichi Iino; Hideharu Mikami
    日本比較生理生化学大会2024, 30 Sep. 2024, English, Poster presentation
    30 Sep. 2024 - 01 Oct. 2024
  • Shedding Light on Neuronal Dynamics: Whole-brain imaging innovations and insights with simple nervous systems from two worms
    Yusuke Tomina
    The 24th RIES -HOKUDAI International Symposium, 07 Dec. 2023, English, Invited oral presentation
    06 Dec. 2023 - 07 Dec. 2023, [Invited]
  • 多段階深層学習ネットワークによる高速・高解像度 3D 蛍光顕微イメージング
    村山風輝; 広岡隆; 冨菜雄介; 澁川敦史; 三上秀治
    第31回日本バイオイメージング学会, 03 Nov. 2023, Poster presentation
    03 Nov. 2023 - 05 Nov. 2023
  • 高速ライトシート顕微鏡によるリアルタイムin vivo 3D神経活動記録法
    冨菜雄介
    第9回北海道大学部局横断シンポジウム, 11 Oct. 2023
    [Invited]
  • High-Speed Light-Sheet Microscopy Using Scanned Multi-Plane Imaging
    Y. Tomina; Y. Toyoshima; H. Shishido; K. Mukumoto; K. Sato; Y Murakami; S. Oe; T. Ishihara; K. Goda; Y. Iino; H. Mikami
    Focus on microscopy 2023, 03 Apr. 2023, English, Oral presentation
    02 Apr. 2023 - 05 Apr. 2023
  • 神経生物学における高速ライトシート顕微鏡の応用展開: in vivo 四次元神経活動イメージング
    第67回日本動物学会北海道支部大会, 18 Mar. 2023, Invited oral presentation
    18 Mar. 2023 - 18 Mar. 2023, [Invited]
  • Real-time volumetric neural recoding by high-speed light-sheet microscopy
    Yusuke Tomina; Hikaru Shishido; Kazuki Mukumoto; Yu Toyoshima; Yuichi Iino; Yuko Murakami; Suzu Oe; Takeshi Ishihara; Hideharu Mikami
    日本比較生理生化学会第44回大会, 26 Nov. 2022, English, Poster presentation
    26 Nov. 2022 - 27 Nov. 2022
  • 世界最速ライトシート顕微鏡を用いた in vivo 4D神経活動計測技術の確立
    冨菜雄介; 小谷友也
    第8回北海道大学部局横断シンポジウム, 28 Oct. 2022, Japanese, Poster presentation
    28 Oct. 2022 - 28 Oct. 2022
  • Transition of neural activities during the development of Ciona swimming CPG
    Madoka K. Utsumi; Yusuke Tomina; Hideharu Mikami; Kotaro Oka; Kohji Hotta
    International Congress of Neuroethology 2022, 29 Jul. 2022, English, Invited oral presentation
    24 Jul. 2022 - 29 Jul. 2022
  • Lessons from the medicinal leech: Correlated voltage imaging and electron microscopy for functional connectome
    日本発生生物学会第55回大会 Lessons from Non-Model organisms: For developmental biologists who only use model organisms, 31 May 2022, Japanese, Public symposium
    31 May 2022 - 03 Jun. 2022, 33110814, [Invited]
  • Physiological studies on multifunctional neural circuits in the annelid worm by comprehensive imaging of membrane potential
    冨菜 雄介
    日本比較生理生化学会第43回大会, 05 Dec. 2021, Keynote oral presentation
    04 Dec. 2021 - 05 Dec. 2021, 32170135;12198326;13225949, [Invited]
  • In vivo 超高速3次元撮像法によるゼブラフィッシュ心臓の膜電位動態の解析
    冨菜 雄介; 小谷 友也
    第7回北大・部局横断シンポジウム, 01 Oct. 2021, Japanese, Poster presentation
    01 Oct. 2021 - 01 Oct. 2021
  • 機能的コネクトーム法によるヒルの多機能性運動神経回路の解析
    冨菜雄介; Ashaber Maria; Kassraian Pegah; Bushong A Eric; Kristan B William; Elisman H Mark; Wagenaar A Daniel
    第7回北大・部局横断シンポジウム, 01 Oct. 2021, Japanese, Poster presentation
    01 Oct. 2021 - 01 Oct. 2021
  • Physiological and anatomical analysis of multifunctional neural circuits in the leech using the functional connectome method
    冨菜雄介(オーガナイザー兼スピーカー)
    日本動物学会第92回大会(オンライン米子開催)サテライトシンポジウム「K1 非モデル生物を材料とした神経行動学のイマとミライ」, 01 Sep. 2021, Public symposium
    01 Sep. 2021 - 04 Sep. 2021, [Invited]
  • 神経行動学:動物の行動の仕組みを探る 〜ヒルを事例として〜
    冨菜雄介
    脳神経科学特論ゲスト講義, 19 May 2021
    [Invited]
  • Physiological and anatomical study of neuronal circuits using combined comprehensive imaging of membrane potential and serial-block SEM techniques
    冨菜雄介
    北海道大学電子科学研究所第4回オンライン研究交流会, 13 May 2021
    [Invited]
  • ヒル中枢神経系の多様な行動を担う運動ニューロンと前運動ニューロン群を対象とした機能的コネクトーム法による神経生理-解剖学的解析
    冨菜雄介、アシャバー・マリア, カスライアン・ペガ, ブッション・エリック, クリスタン・ビル, エリズマン・マーク, ワゲナー・ダニエル
    日本動物学会第65回北海道支部大会, 20 Mar. 2021, Japanese, Oral presentation
    20 Mar. 2021 - 20 Mar. 2021
  • 新規の機能的コネクトーム法を用いたヒル中枢神経系における多様な行動を担う前運動ニューロン群のシナプス接続の解析
    冨菜雄介, アシャバー・マリア, カスライアン・ペガ, ブッション・エリック, クリスタン・ビル, エリズマン・マーク, ワゲナー・ダニエル
    日本動物学会第91回大会(オンライン開催), 05 Sep. 2020, Japanese, Poster presentation
    04 Sep. 2020 - 05 Sep. 2020
  • 網羅的膜電位イメージング法を用いた接触・圧・侵害感覚の生成 において動員されるヒル神経節ニューロン集団の機能的マッピング
    冨菜雄介; 岡浩太郎; Daniel A. Wagenaar
    第72回日本動物学会関東支部大会, 14 Mar. 2020, Japanese
  • 新規の膜電位イメージング法による感覚と運動に関わるヒル神経節ニューロン集団活動の網羅的解析
    冨菜 雄介
    第1311回東京大学生物科学セミナー, 13 Nov. 2019, Japanese, Public discourse
    [Invited]
  • Form and function: Connectivity and activity maps of behavioral circuits in the medicinal leech
    Maria Ashaber; Yusuke Tomina; Eric A. Bushong; Pegah Kassraian-Fard; Keunyoung Kim; Tom Deerinck; Mark. H. Ellisman; Daniel .A. Wagenaar
    Neuroscience 2019, 19 Oct. 2019, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Whole ganglion mapping for various types of mechanosensation in the leech nervous system using voltage-sensitive dye imaging
    Yusuke Tomina; Kotaro Oka; Daniel A. Wagenaar
    Neuroscience 2019, 19 Oct. 2019, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • 多様な機械感覚刺激において動員されるヒル神経節 のニューロン群:網羅的イ メージング法による機能的 マッピング
    冨菜 雄介
    日本動物学会第90回大会, 14 Sep. 2019, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Comprehensive neuronal mapping for various mechanosensation in the leech ganglion based on imaging of membrane potential
    冨菜 雄介
    Caltech Chen Institute retreat 2019, 29 Mar. 2019, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • 両側膜電位イメージング法を利用したチスイビル類の鋭敏化学習における神経集団活動の解析
    冨菜 雄介; 岡 浩太郎; Daniel A. Wagenaar
    日本動物学会第89回大会, 13 Sep. 2018, Japanese, Poster presentation
    [Domestic Conference]
  • 両側型顕微鏡による網羅的膜電位イメージング法の確立と適用:ヒル神経系における運動生成と学習過程の解析
    冨菜 雄介
    慶應大学理工学部生物物理・神経情報学教室セミナー, Sep. 2018, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Whole-ganglion imaging of membrane potential in the medicinal leech using a double-sided microscope
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    Caltech Neurolunch, 10 Apr. 2018, English, Public discourse
    [Invited], [International presentation]
  • Whole-ganglion imaging of membrane potential in the medicinal leech using double-sided microscopy
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    Caltech Chen Institute Retreat 2018, 23 Feb. 2018, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • ヒルの多様な行動生成を担う神経基盤:新奇の網羅的膜電位イメージング法 により探る神経回路動態
    冨菜 雄介; Daniel A. Wagenaar
    日本動物学会第88回大会シンポジウム「動物の行動多様性を生み出す適応行動制御の神経基盤」S15-1, 22 Sep. 2017, Japanese, Public symposium
    [Domestic Conference]
  • Pan-neuronal recording in the leech nervous system using dual-sided voltage sensitive dye imaging
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    46rd annual meeting of the Society for Neuroscience, 14 Nov. 2016, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Panneuronal analysis using double-sided voltage sensitive dye imaging method in the central nervous system of the medicinal leech
    Yusuke Tomina
    行動神経生物学講座セミナー, Aug. 2016, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Establishment and application of double-sided voltage sensitive dye imaging method in the central nervous system of the medicinal leech
    Yusuke Tomina
    早稲田大学物理生物学研究室セミナー, Jul. 2016, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Pan-neuronal analysis of whole ganglion of the leech using double-sided voltage sensitive dye imaging
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    CeNeuro2016, Jul. 2016, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Double-sided voltage sensitive dye imaging of the nervous system of the leech
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    45th Annual Meeting of the Society for Neuroscience, 18 Oct. 2015, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Dual microscope for simultaneous voltage-sensitive dye imaging of all neurons in a behavioral circuit
    Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    Cell Symposia: Engineering the Brain, Oct. 2015, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Toward panneuronal analysis of the central nervous system of the medicinal leech - Establishment of the method of double sided voltage sensitive dye imaging
    Yusuke Tomina
    日本動物学会 北海道支部第561回支部講演会, 08 Sep. 2015, Japanese, Public discourse
    [Domestic Conference]
  • 医用ビル中枢神経系における汎神経的解析を目的とした両側型膜電位イメージング法の確立
    冨菜 雄介
    慶應義塾大学 理工学部特別講義, Sep. 2015, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Leech neuroethology: Toward panneuronal clarification of neuronal computation from sensory reception to behavioral control
    Yusuke Tomina
    第53回つくば進化生態セミナー, Sep. 2015, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • A novel analysis approach for understanding neuronal mechanisms underlying behavioral expression in the medicinal leech: Developing the methodology of dual sided voltage sensitive dye imaging
    Yusuke Tomina
    森林総合研究所セミナー, Sep. 2015, Japanese, Public discourse
    [Domestic Conference]
  • 両側型顕微鏡によるヒル神経節背・腹側における同時膜電位イメージング
    冨菜 雄介; Daniel A. Wagenaar
    日本動物学会第86回大会, Sep. 2015, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Dual microscope for simultaneous voltage-sensitive dye imaging of all neurons in a behavioral circuit
    Yusuke Tomina; Annette Stowasser; Daniel A. Wagenaar
    Neuroethology: Behavior, Evolution & Neurobiology in Gordon Research Conference, Jun. 2015, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Simultaneous voltage-sensitive dye (VSD) imaging of both surface of leech ganglia
    Annette Stowasser; Yusuke Tomina; Daniel A. Wagenaar
    44th Annual Meeting of the Society for Neuroscience, Nov. 2014, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Electromyographic analysis of goal-directed gripping action in American lobster
    Yusuke Tomina; Masakazu Takahata
    11th International Congress of Neuroethology & 36th Annual Meeting of Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry (2014 ICN/JSCPB), Aug. 2014, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Electromyographic analysis of goal-directed gripping behavior in American lobster H. americanus
    Yusuke Tomina; Masakazu Takahata
    Hokkaido Neuroethology Workshop 2014, Satellite to 2014 ICN/JSCPB, W4: Small brains, bright minds: Learning and Memory in invertebrates, Jul. 2014, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Behavioral and physiological studies of goal-directed gripping behavior in American lobster
    Yusuke Tomina
    Seminar of Mark Stopfer’s lab in National Institute of Health, Nov. 2013, English, Public discourse
    [International presentation]
  • Chronic electromyographic analysis of circadian locomotor activity in crayfish: Is it initiated spontaneously or reflexively?
    Yusuke Tomina; Akihiro Kibayashi; Taishi Yoshii; Masakazu Takahata
    43rd annual meeting of society for Neuroscience, Nov. 2013, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • アメリカウミザリガニにおけるグリッピング行動の筋電図解析
    冨菜 雄介; 高畑 雅一
    日本動物学会第84回 大会, Sep. 2013, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Electromyographic characterization of circadian locomotor activity in crayfish
    冨菜 雄介; 木林 章弘; 吉井 大志; 高畑 雅一
    日本比較生理生化学会第35回大会, Jul. 2013, English, Poster presentation
    [Domestic Conference]
  • アメリカウミザリガニにおける目標指向行動の行動生理学的解析
    冨菜 雄介; 高畑 雅一
    日本動物行動学会第31回大会, Nov. 2012, Japanese, Poster presentation
    [Domestic Conference]
  • 概日リズムを示すアメリカザリガニ移動運動の筋電図解析:自発性/反射性の検証
    冨菜 雄介; 木林 章弘; 吉井 大志; 高畑 雅一
    日本動物学会第83回大会, Sep. 2012, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • アメリカウミザリガニにおける鋏行動を指標としたオペラント光弁別学習能の検証
    冨菜 雄介; 高畑 雅一
    日本動物学会第57回大北海道支部大会, 25 Aug. 2012, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Operant discrimination learning with gripping behavior in restrained American lobster.
    Yusuke Tomina; Masakazu Takahata
    10th International Congress of Neuroethology, Aug. 2012, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • Discrimination learning with light stimuli in restrained American lobster
    Yusuke Tomina
    日本動物学会第82回大会, Sep. 2011, Japanese, Poster presentation
    [Domestic Conference]
  • アメリカウミザリガニにおける鋏行動を指標とした光弁別学習課題
    冨菜 雄介; 高畑 雅一
    Animal2011 (日本動物心理学会・日本動物行動学会・応用動物行動学会/日本家畜管理学会による合同大会), Sep. 2011, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Discrimination learning with light stimuli in restrained American lobster Homarus americanus
    Yusuke Tomina
    International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry, May 2011, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • 拘束条件下のアメリカウミザリガニにおける光刺激に対するオペラント弁別学習能の検証
    冨菜 雄介
    日本動物行動学会第29回大会, Nov. 2010, Japanese, Poster presentation
    [Domestic Conference]
  • アメリカウミザリガニのグリッピングによるオペラント学習能の検証
    冨菜 雄介
    日本比較生理生化学会第32回大会, Jul. 2010, Japanese, Poster presentation
    [Domestic Conference]
  • アメリカウミザリガニはオペラント学習が可能か?:マニピュレ−ションタスクによる行動分析学的検証
    冨菜 雄介
    日本動物行動学会第28回大会, Nov. 2009, Japanese, Poster presentation
    [Domestic Conference]
  • アメリカウミザリガニのオペラント学習:レバー押し型条件付けによる行動学的検証
    冨菜 雄介
    日本動物学会第80回大会, Sep. 2009, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Combined membrane potential imaging and connectome of behavioral circuits in the medicinal leech
    Maria Ashaber; Yusuke Tomina; Eric A. Bushong; Pegah Kassraian-Fard; Tom Deerinck; Mark Ellisman; Daniel A. Wagenaar
    日本比較生理生化学会第41回大会, English, Poster presentation
    [Domestic Conference]
■ Affiliated academic society
  • Jan. 2012 - Present
    International Society for Neuroethology
  • Society for Neuroscience
  • ニューロエソロジー談話会
  • 日本比較生理生化学会
  • 日本動物学会
■ Research Themes
  • 縮重性を備えた神経回路網の動的制御機構の解明
    創発的研究支援事業(フェーズ1)
    Apr. 2023 - Mar. 2030
    国立研究開発法人 科学技術振興機構, 北海道大学電子科学研究所, Principal investigator
  • ヒル神経系の大規模な機能的コネクトームを利用した多機能性回路ネットワークの解析
    科学研究費助成事業(若手研究)
    Apr. 2021 - Mar. 2026
    独立行政法人日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, Principal investigator
  • 世界最速ライトシート顕微鏡×電気魚:感覚情報処理の脳内暗号化機構の解明
    第11回北大・部局横断シンポジウム 金賞
    Nov. 2025 - Jan. 2026
    福富又三郎; 冨菜雄介
    北海道大学部局横断シンポジウム, Coinvestigator
  • 世界最速ライトシート顕微鏡による神経活動イメージングから探る超高速時間情報処理機構
    第10回北海道大学部局横断シンポジウム研究助成
    Sep. 2024
    冨菜雄介; 福富又三郎
    北海道大学部局横断シンポジウム, 北海道大学
  • Investigating the mechanisms for the impact of sugar intake on memory performance using the world's fastest light-sheet microscope
    第9回北海道大学部局横断シンポジウム研究助成
    Nov. 2023
    Michael Schleyer; Yusuke Tomina
    北海道大学部局横断シンポジウム, 北海道大学, Coinvestigator
  • Establishment of in vivo 4D neuronal recording technique using the world's fastest light-sheet microscope
    第8回北海道大学部局横断シンポジウム研究助成
    Oct. 2022 - Dec. 2022
    冨菜雄介
    北海道大学部局横断シンポジウム, 北海道大学, Principal investigator
  • ヒル神経系を利用した三次元高速膜電位イメージング
    Sep. 2021 - Aug. 2022
    成茂動物科学振興基金2021, Principal investigator
  • 超高速三次元イメージング技術を利用した感覚-運動の集団コーディングにおける多機能性ニューロンのシナプス統合過程の解明
    武田科学振興財団 2021年度ライフサイエンス研究助成
    Aug. 2021
    武田科学振興財団, 北海道大学, Principal investigator
  • ヒルの鋭敏化学習におけるニューロン集団活動ダイナミクス生成の神経生理学的解明
    科学研究費助成事業(若手研究)
    Apr. 2019 - Mar. 2021
    冨菜 雄介
    独立行政法人日本学術振興会, Principal investigator, Competitive research funding
  • 神経回路網動態から探る学習行動の神経計算原理:ヒル中枢神経系における汎神経的解析
    科学研究費補助金(特別研究員PD奨励費)
    Apr. 2018 - Mar. 2021
    冨菜 雄介
    独立行政法人日本学術振興会, Principal investigator, Competitive research funding
  • アメリカウミザリガニを用いた無脊椎動物における高次学習能の行動生理学的解析
    科学研究費補助金(特別研究員奨励費)
    Apr. 2011 - Mar. 2014
    冨菜 雄介
    独立行政法人日本学術振興会, Principal investigator, Competitive research funding
■ Academic and Social Contribution Activities/Other
Social Contribution Activities
  • 神経生物学における高速ライトシート顕微鏡の応用展開: in vivo 四次 元神経活動イメージング
    18 Mar. 2023 - 18 Mar. 2023
    Lecturer
    第 67 回日本動物学会北海道支部大会運営委員会
    第 67 回日本動物学会北海道支部大会 特別講演会
  • 北海道大学ニコンイメージングセンター見学会
    23 Jun. 2022 - 23 Jun. 2022
    Advisor
    北海道大学電子科学研究所に小ンイメージングセンター
    札幌創成高等学校 S 選抜コース1年生イメージングセンター見学会
  • 「先人の軌跡が研究の道標」“動物が感じる世界を読み解く”
    Sep. 2019 - Sep. 2019
    Coverage cooperation
    インタビュアー: 藤井洋樹氏
    南カリフォルニア日本人研究者フォーラム
  • 「米国Ph.D.留学に修士号は不要!?−自分の研究テーマを追求して−」インタビュー記事
    30 Jun. 2019 - 30 Jun. 2019
    Interviewer
    Pathfinders’ (https://sites.google.com/view/pathfinders-ref/home?authuser=0)
  • Neurophysiology of animal senses and behaviors
    02 Jun. 2019 - 02 Jun. 2019
    Lecturer
    南カリフォルニア日本人研究者フォーラム
    南カリフォルニア日本人研究者フォーラム第57回講演会
  • オマールロブスターをモデルとした高次学習の神経メカニズムの解析
    Aug. 2011 - Aug. 2011
    Appearance
    北海道大学
    一般公開セミナー: 北海道大学オープンキャンパス「学生が取り組む魅力的な研究の紹介」
  • 新入生に向けて
    Apr. 2011 - Apr. 2011
    Lecturer
    北海道大学大学院生命科学院
    北海道大学大学院生命科学院入学式 生命システム科学コース代表者研究紹介
Media Coverage
  • 「先人の軌跡が研究の道標」 動物が感じる世界を読み解く
    23 Sep. 2019
    南カリフォルニア日本人研究者フォーラム
    南カリフォルニア日本人研究者フォーラム講演者インタビュー
    http://www.scjsf.org/interviews/int_57_1.html, [Internet]
Others
  • Jul. 2023 - Jul. 2023
    ABiS-GBI 2023 course - Image data: image analysis, data management and reuse
    https://globalbioimaging.org/international-training-courses/abis-gbi-2023-course
  • May 2023 - May 2023
    第10回 北海道大学イメージングセンター主催 蛍光イメージングミニシンポジウム
  • Nov. 2022 - Nov. 2022
    北海道大学ニコンイメージングセンター 学術講演会
  • May 2022 - May 2022
    第9回 北海道大学ニコンイメージングセンター 蛍光イメージングミニシンポジウム
  • Mar. 2022 - Mar. 2022
    トレーニングコース参加「基礎から学ぶ顕微鏡光学系実習 ~きいて、みて、さわって!原理から学ぶ光学顕微鏡~」
    顕微鏡の原理に関する座学と顕微鏡光学系を組み立てる実習を受講。ニコンイメージングセンターでリモート実習を体験した。
    https://www.nibb.ac.jp/pressroom/news/2021/12/22.html
  • Jan. 2022 - Jan. 2022
    6th ABiS Advanced Light Microscopy Course
    OISTのABiS支援担当による、光学顕微鏡観察と組織透明化技術に関するオンライン講義を受講した。
  • Dec. 2021 - Dec. 2021
    日本比較生理生化学会第43回大会(オンライン札幌大会)ソーシャルイベント「海外若手研究者によるオンライン・パネルディスカッション」
    比較生理生化学大会運営委員のソーシャルイベント担当者として、海外で活躍する若手研究者によるパネルディスカッションの場を取り仕切った。
  • Nov. 2021 - Nov. 2021
    北海道大学ニコンイメージングセンター学術講演会
    ㈱ニコンソリューションズと先端バイオイメージング支援プラットフォーム(ABiS)との共催。4名の研究者による学術講演と6社の協賛企業からの講演を企画した。北海道大学ニコンイメージングセンタースタッフ(三上秀治教授、冨菜雄介特任助教、小林健太郎技術員、中野和佳子技術員)で主催した。
  • Sep. 2021 - Sep. 2021
    Nikon Imaging Center Directors Meeting 2021
    世界各地のニコンイメージングセンターのディレクター達が参加する国際会議にオンライン参加し、光学製品に関する情報共有などの交流を行った。
  • Sep. 2021 - Sep. 2021
    日本動物学会第92回大会(オンライン米子開催)サテライトシンポジウム「K1 非モデル生物を材料とした神経行動学のイマとミライ」
    渡邊崇之 助教(総合研究大学)と共同オーガナイザーとして6時間におよぶ若手神経行動学者の研究紹介の場を取り仕切った。
  • May 2021 - May 2021
    第8回蛍光イメージングミニシンポジウム
    (株)ニコンソリューションズと先端バイオイメージング支援(ABiS)の協力との共催。3名の研究者による学術講演と協賛企業による講演を企画した。北海道大学ニコンイメージングセンタースタッフ(三上秀治教授、冨菜雄介特任助教、小林健太郎技術員)で主催した。
  • Jul. 2014 - Jul. 2014
    国際神経行動学会(ICN) 2014 現地運営スタッフ
    国際神経行動学会2014の現地運営スタッフとして, 日本比較生理生化学会若手の会の峯岸諒氏と甲斐加樹来氏らとともにStudent/Postdoc Mixer企画に おける組織運営を担い, 主催者として100名を超える海外若手研究者交流の場を取り仕切った。
  • Aug. 2011 - Aug. 2011
    トレーニングコース参加「第22回 生理学研究所 生理科学実験技術トレーニングコース パッチクランプ法」
  • Aug. 2010 - Aug. 2010
    トレーニングコース参加「第21回 生理学研究所 生理科学実験技術トレーニングコース 生理学実験のための電気回路・機械工作・プログラミング(2)-C言語によるPICプログラミング-」