所属
大学院理学研究科 理学専攻 生命理学 講師
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部 生命理学科
職名
講師
連絡先
ナカノ シュンジ
中野 俊詩
NAKANO Shunji
学位 1
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Ph. D. (Biology) （ 2011年2月 Massachusetts Institute of Technology ）
研究分野 5
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ライフサイエンス / 神経科学一般
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ライフサイエンス / 遺伝学
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ライフサイエンス / 分子生物学
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ライフサイエンス / 動物生理化学、生理学、行動学
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ライフサイエンス / 発生生物学
現在の研究課題とSDGs 1
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社会経験によって意思決定を変容させる神経回路基盤
学歴 1
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マサチューセッツ工科大学 生物科学研究科 生物学
- 2011年2月
国名： アメリカ合衆国
論文 33
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A multilayered gap junction network is essential for social decision- making 査読有り Open Access
Nakayama, A; Kuroyanagi, H; Matsuyama, HJ; Mori, I; Hisamoto, N; Nakano, S
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 122 巻 ( 41 ) 2025年10月
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Nakayama, A; Watanabe, M; Yamashiro, R; Kuroyanagi, H; Matsuyama, HJ; Oshima, A; Mori, I; Nakano, S
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 121 巻 ( 21 ) 頁： e2406565121 2024年5月
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Context-dependent operation of neural circuits underlies a navigation behavior in <i>Caenorhabditis elegans</i> 査読有り 国際共著 Open Access
Ikeda, M; Nakano, S; Giles, AC; Xu, LH; Costa, WS; Gottschalk, A; Mori, I
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 117 巻 ( 11 ) 頁： 6178 - 6188 2020年3月
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Presynaptic MAST kinase controls opposing postsynaptic responses to convey stimulus valence in <i>Caenorhabditis elegans</i> 査読有り Open Access
Nakano, S; Ikeda, M; Tsukada, Y; Fei, XF; Suzuki, T; Niino, Y; Ahluwalia, R; Sano, A; Kondo, R; Ihara, K; Miyawaki, A; Hashimoto, K; Higashiyama, T; Mori, I
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 117 巻 ( 3 ) 頁： 1638 - 1647 2020年1月
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Replication-coupled chromatin assembly generates a bilateral asymmetry in C.elegans neuroanatomy 査読有り
Shunji Nakano, Bruce Stillman, H. Robert Horvitz
Cell 147 巻 ( 7 ) 頁： 1525 - 1536 2011年12月
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A regulatory protein that interferes with activator-stimulated transcription in bacteria. Open Access
Nakano, S., Nakano, M. M., Zhang, Y., Leelakriangsak, M., and Zuber, P.
Proc Natl Acad Sci USA 100 巻 頁： 4233-4238 2003年
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Spx-dependent global transcriptional control is induced by thiol-specific oxidative stress in Bacillus subtilis. Open Access
Nakano, S., Kuster-Schock, E., Grossman, A. D., and Zuber, P.
Proc Natl Acad Sci USA 100 巻 頁： 13603-13608 2003年
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A hyperpolarizing neuron recruits undocked innexin hemichannels to transmit neural information in Caenorhabditis elegans
Airi Nakayama, Masakatsu Watanabe, Riku Yamashiro, Hiroo Kuroyanagi, Atsunori Oshima, Ikue Mori, Shunji Nakano
bioRxiv 頁： 2023.08.21.554224 2023年8月
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Bacterial diet affects the age-dependent decline of associative learning in <i>Caenorhabditis elegans</i> Open Access
Higurashi, S; Tsukada, S; Aleogho, BM; Park, JH; Al-Hebri, Y; Tanaka, M; Nakano, S; Mori, I; Noma, K
ELIFE 12 巻 2023年5月
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AWC thermosensory neuron interferes with information processing in a compact circuit regulating temperature-evoked posture dynamics in the nematode Caenorhabditis elegans 査読有り
Amane Kano, Hironori J Matsuyama, Shunji Nakano, Ikue Mori
Neuroscience Research 188 巻 頁： 10 - 27 2023年3月
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Kano, A; Matsuyama, HJ; Nakano, S; Mori, I
NEUROSCIENCE RESEARCH 188 巻 頁： 10 - 27 2023年3月
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cGMP dynamics that underlies thermosensation in temperature-sensing neuron regulates thermotaxis behavior in C. elegans 査読有り Open Access
Ichiro Aoki Makoto Shiota, Yuki Tsukada, Shunji Nakano, Ikue Mori
PLoS One 17 巻 ( 12 ) 頁： e0278343 2022年12月
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Aok, I; Shiota, M; Tsukada, Y; Nakano, S; Mori, I
PLOS ONE 17 巻 ( 12 ) 2022年12月
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Nakano, S; Nakayama, A; Kuroyanagi, H; Yamashiro, R; Tsukada, Y; Mori, I
G3-GENES GENOMES GENETICS 12 巻 ( 11 ) 2022年11月
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Aoki, I; Jurado, P; Nawa, K; Kondo, R; Yamashiro, R; Matsuyama, HJ; Ferrer, I; Nakano, S; Mori, I
PLOS GENETICS 18 巻 ( 6 ) 2022年6月
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Tsukamoto, S; Emmei, T; Nakano, S; Nishio, N; Sasakura, H; Mori, I
GENES TO CELLS 25 巻 ( 3 ) 頁： 154 - 164 2020年3月
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IKenaka, K; Tsukada, Y; Giles, AC; Arai, T; Nakadera, Y; Nakano, S; Kawai, K; Mochizuki, H; Katsuno, M; Sobue, G; Mori, I
SCIENTIFIC REPORTS 9 巻 2019年7月
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An, SWA; Choi, ES; Hwang, W; Son, HG; Yang, JS; Seo, K; Nam, HJ; Nguyen, NTH; Kim, EJE; Suh, BK; Kim, Y; Nakano, S; Ryu, Y; Man Ha, C; Mori, I; Park, SK; Yoo, JY; Kim, S; Lee, SJV
AGING CELL 18 巻 ( 3 ) 2019年6月
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Identification of animal behavioral strategies by inverse reinforcement learning Open Access
Yamaguchi, S; Naoki, H; Ikeda, M; Tsukada, Y; Nakano, S; Mori, I; Ishii, S
PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY 14 巻 ( 5 ) 2018年5月
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SLO potassium channels antagonize premature decision making in <i>C</i>. <i>elegans</i> Open Access
Aoki, I; Tateyama, M; Shimomura, T; Ihara, K; Kubo, Y; Nakano, S; Mori, I
COMMUNICATIONS BIOLOGY 1 巻 2018年
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Single-Cell Memory Regulates a Neural Circuit for Sensory Behavior 査読有り Open Access
Kobayashi K, Nakano S, Amano M, Tsuboi D, Nishioka T, Ikeda S, Yokoyama G, Kaibuchi K, Mori I.
Cell Rep. 14 巻 ( 1 ) 頁： 11-21 2016年1月
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A glial K+/Cl- cotransporter modifies temperature-evoked dynamics in C. elegans sensory neurons 査読有り Open Access
Yoshida A., Nakano S., Suzuki T., Ihara K., Higashiyama T., Mori I.
Genes Brain and Behavior 2015年
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Otx-dependent expression of proneural bHLH genes establishes a neuronal bilateral asymmetry in C. elegans 査読有り Open Access
Shunji Nakano, Ronald E. Ellis, H. Robert Horvitz
Development 137 巻 頁： 4017-4027 2010年
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The nitric oxide-responsive regulator NsrR controls ResDE-dependent gene expression 査読有り Open Access
Nakano, M. M., Geng, H., Nakano, S., and Kobayashi, K.
J Bacteriol 188 巻 頁： 5878-5887 2006年
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Mutational analysis of the Bacillus subtilis RNA polymerase alpha C-terminal domain supports the interference model of Spx-dependent repression 査読有り
Zhang, Y., Nakano, S., Choi, S. Y., and Zuber, P.
J Bacteriol 188 巻 頁： 4300-4311 2006年
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Redox-sensitive transcriptional control by a thiol/disulphide switch in the global regulator, Spx.
Nakano, S., Erwin, K. N., Ralle, M., and Zuber, P.
Mol Microbiol 55 巻 頁： 498-510 2005年
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Crystal structure of the Bacillus subtilis anti-alpha, global transcriptional regulator, Spx, in complex with the alpha C-terminal domain of RNA polymerase. 査読有り
Newberry, K. J., Nakano, S., Zuber, P., and Brennan, R. G.
Proc Natl Acad Sci USA 102 巻 頁： 15839-15844 2005年
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Sulfate-dependent repression of genes that function in organosulfur metabolism in Bacillus subtilis requires Spx. 査読有り Open Access
Erwin, K. N., Nakano, S., and Zuber, P.
J Bacteriol 187 巻 頁： 4042-4049 2005年
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The ClpX chaperone modulates assembly of the tubulin-like protein FtsZ Open Access
Weart, R. B., Nakano, S., Lane, B. E., Zuber, P., and Levin, P. A.
Mol Microbiol 57 巻 頁： 238-249 2005年
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Transcriptional activation by Bacillus subtilis ResD: tandem binding to target elements and phosphorylation-dependent and -independent transcriptional activation.
Geng, H., Nakano, S., and Nakano, M. M.
J Bacteriol 186 巻 頁： 2028-2037 2004年
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SEK-1 MAPKK mediates Ca2+ signaling to determine neuronal asymmetric development in Caenorhabditis elegans.
Tanaka-Hino, M., Sagasti, A., Hisamoto, N., Kawasaki, M., Nakano, S., Ninomiya-Tsuji, J., Bargmann, C. I., and Matsumoto, K.
EMBO Rep 3 巻 頁： 56-62 2002年
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Spx (YjbD), a negative effector of competence in Bacillus subtilis, enhances ClpC-MecA-ComK Interaction.
Nakano, M. M., Nakano, S*. and Zuber, P.
Mol Microbiol 44 巻 頁： 1341-1349 2002年
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Multiple pathways of Spx (YjbD) proteolysis in Bacillus subtilis.
Nakano, S., Zheng, G., Nakano, M. M., and Zuber, P.
J Bacteriol 188 巻 頁： 3664-3670 2002年
書籍等出版物 1
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Learning and Memory: A Comprehensive Reference
Aoki, I., Nakano, S., and Mori, I.（ 担当： 共著）
Elsevier 2017年
講演・口頭発表等 8
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Decision-making in animal behavior: Fundamental mechanisms at molecular and circuit levels 招待有り
Shunji Nakano
Neuroscience seminar 2025年11月17日
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A multilayered gap junction network is essential for social decision-making 国際会議
Nakayama A, Kuroyanagi H, Matsuyama HJ, Mori I, Hisamoto N and Nakano S
The 25th international worm meeting 2025年6月
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A hyperpolarizing neuron recruits undocked innexin hemichannels to transmit neural information during C. elegans thermotaxis 国際会議
Nakayama A, Watanabe M, Yamashiro R, Kuroyanagi H, Matsuyama HJ, Oshima A, Mori I and Nakano S
The 25th international worm meeting 2025年6月
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Social contexts shape a decision-making through a gap junctional network in C. elegans 国際会議
Shunji Nakano
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Social contexts modulate C. elegans thermotaxis behavior
Shunji Nakano
24th International C. elegans conference 2023年6月
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Social contexts shape a decision-making through a gap junctional network in C. elegans 国際会議
Shunji Nakano
2023年1月24日
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A Non-Cell Autonomous Action of cGMP within Multi-Neuronal Network Regulates a C. elegans Navigation Behavior 国際会議
Shunji Nakano
The 45th annual meeting of the Japan neuroscience society 2022年7月
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Presynaptic MAST Kinase Controls Bidirectional Post-Synaptic Responses to Convey Stimulus Valence during C. elegans Thermotaxis 国際会議
Shunji Nakano, Muneki Ikeda, Yuki Tsukada, Xianfeng Fei, Takamasa Suzuki, Rhea Ahluwalia, Ayana Sano, Rumi Kondo, Kunio Ihara, Koichi Hashimoto, Tetsuya Higashiyama & Ikue Mori
22nd International C.elegans Conference 2019年6月
共同研究・競争的資金等の研究課題 1
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脳機能制御に関わる代謝物の同定：行動解析とオミクスの統合アプローチ
2025年9月 - 2028年3月
SUNBOR GRANT
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：3000000円 （ 直接経費：3000000円 ）
科研費 3
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研究課題/研究課題番号：21H02525 2021年4月 - 2024年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中野 俊詩
担当区分：研究代表者
配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）
感覚刺激は、動物の行動を強力に駆動します。脳・神経系は、感覚刺激から予測される 「報酬」・「罰」などの刺激の価値を判断し、適切な行動を出力します。私たちの近年の研究から、感覚刺激の価値が決定される機構の一端が明らかになってきました。線虫の温度を感知する感覚神経細胞とその細胞から情報を受け取る神経細胞間で、情報伝達の様式が刺激の価値に応じて切り替わることが分かってきました。同じような温度上昇刺激であっても、正の価値(報酬)の刺激を受けると興奮性の情報伝達を、負の価値(罰)の刺激では抑制性の伝達が働きます。本研究では、この情報伝達の切り替えがどのようにして実現しているのかを明らかにします。
動物の行動や情動は神経細胞間の情報伝達によって制御されている。従来、こうした情報伝達には2つの主要なメカニズムが知られている。ひとつは、シナプス小胞を介して神経伝達物質による情報伝達（化学シナプス）であり、もうひとつは、ギャップ結合を介した電気シナプスによるものである。本研究では、こうした従来明らかにされていたメカニズムとは独立した機構として、単一膜上のヘミチャネルが神経細胞間の情報伝達を担うことを明らかにした。線虫C. elegansの温度学習行動に着目した解析から、温度情報の伝達には、ヘミチャネルを構成する膜タンパク質が関与することを見出した。
本研究成果により、神経細胞間の情報伝達には化学シナプスや電気シナプスとも異なる機構が作用することが示唆された。この機構では、膜タンパク質が単一膜上にチャネルを構成し、このチャネルを介して情報を伝達する分子が放出されることが考えられる。さらに、この膜チャネルによる情報伝達は、過分極中の神経細胞において作用することが示唆されている。従来、神経細胞は細胞膜の内側が正に帯電する脱分極によって興奮し、これによって情報伝達を行うことが知られていた。本研究成果は、過分極中の神経細胞も積極的に情報伝達を行っている可能性を示唆する。 -
行動モードの相転移を実現する脳情報動態
研究課題/研究課題番号：18H05123 2018年6月 - 2020年3月
新学術領域研究(研究領域提案型)
中野 俊詩
担当区分：研究代表者
配分額：5590000円 （ 直接経費：4300000円 、 間接経費：1290000円 ）
線虫C. elegans の2つの行動様式、「ローカルサーチ」と「グローバルサーチ」の違いを特徴付ける行動要素として、後退や急激な方向転換などのターン運動の頻度が挙げられる。すなわち、ローカルサーチモードではターン運動の頻度が上昇し、方向転換を繰り返しながら局所的な探索運動を繰り返すのに対し、グローバルサーチモードでは、方向転換の頻度を著しく減少させることで、より広範な範囲を探索する。最終年度においては、これらの後退などの方向転換運動を制御する神経回路を同定することに成功した。具体的には、行動中の多数の線虫個体をトラッキングするMulti worm tracking システムを駆使して、細胞死を誘導するキャスパーぜやminiSOGなどの遺伝学的手法によって、神経回路への摂動をあたえた集団から行動データを取得した。これらの行動データに対してシミュレーションを用いた解析を行い、ここの行動要素に重要な神経細胞を絞り込むことで、それぞれの行動要素の制御に関与する神経回路を明らかにすることに成功した。これらの解析から、後退や急激な方向転換などの単一の行動要素であっても、線虫が置かれた温度環境に応じて、異なる神経回路が行動制御に関与していることを見出した。また、温度環境に応じた行動制御には、感覚ニューロンと介在ニューロン間の情報伝達様式に変容が生じることが重要であることを明らかにした。これらの研究成果を、とりまとめ、論文発表を行った。(Ikeda et al, PNAS, 2020)。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。 -
線虫温度応答行動から解き明かす新規シナプス伝達制御基盤
研究課題/研究課題番号：17K07499 2017年4月 - 2020年3月
中野 俊詩
担当区分：研究代表者
配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）
シナプス伝達は、神経系機能において最も重要で、かつ基本的な情報伝達機構である。本研究では、線虫C. elegansの温度受容ニューロンと、このニューロンがシナプス接続する中枢介在ニューロンとの間の神経間情報伝達制御の分子基盤を明らかにすることを目的とした。線虫からヒトまで、進化的に高度に保存された分子が温度受容ニューロンで機能して、この神経間情報伝達を双方向的に制御していることを見出した。この成果は、シナプス伝達制御を担う新たな分子の同定であり、今後、基礎研究、および応用研究へのさらなる展開が期待される。
これまでに、シナプス前ニューロンおけるシナプス伝達制御機構として、シナプス後ニューロンの活動の強度を調節することが知られていた。本研究の成果から、シナプス前ニューロンからの興奮性・抑制性シグナルのバランスを調節することによって、シナプス後ニューロンの活動が双方向的に制御されうることが明らかとなった。このことは、シナプス接続をする一対のニューロン間の情報伝達が、これまでに考えられていたよりも非常にダイナミックであり、複数の神経伝達物質が単一のニューロンから放出される生物学的意義を明らかにするものである。
担当経験のある科目 (本学) 8
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生理・解剖学 II
2025
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細胞生物学 III
2025
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細胞学3
2023
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生理・解剖学2
2023
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細胞学III
2022
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生理・解剖学II
2022
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細胞学III
2021
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生化学I
2020
社会貢献活動 1
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岐阜県立多治見北高等学校 オンライン講座
役割：講師
メディア報道 3
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線虫の「好き嫌い」の仕組み 新聞・雑誌
朝日新聞 2020年2月
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判断の仕組み解明 新聞・雑誌
毎日新聞 2020年1月
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温度「好き嫌い」仕組み解明 新聞・雑誌
読売新聞 2020年1月