| 香りと匂いの文献リスト
リンク集
１．匂い提示の方法論
（嗅覚ディスプレイ，オルファクトメータ，匂い刺激装置等）
[嗅覚ディスプレイ]
大阪大学 大学院基礎工学研究科 大城研究室 井村誠孝先生能動的に匂いを嗅ぐ動作に特化した嗅覚提示装置の研究（腕装着型嗅覚ディスプレイ）
http://chihara.naist.jp/people/2003/arito-m/research-j.html
[心理学，オルファクトメータ]
Johnsson BN, Sobel N (2007) Methods for building an olfactometer with known concentration outcomes. J Neurosci Methods 160:231-245.
[神経科学]
Bellmann D, Richardt A, Freyberger R, Nuwal N, Schwarzel M, Fiala A, Stortkuhl KF (2010) Optogenetically induced olfactory stimulation in Drosophila larvae reveals the neuronal basis of odor-aversion behavior. Front Behav Neurosci 4:27.
Okada K, Sakuma M (2009) An odor stimulator controlling odor temporal pattern applicable in insect olfaction study. Chem Senses 34:425-433.
Vetter RS, Sage AE, Justus KA, Carde RT, Galizia CG (2006) Temporal integrity of an airborne odor stimulus is greatly affected by physical aspects of the odor delivery system. Chem Senses 31:359-369.
２．匂いセンサ：ハードウェア
[匂いセンサ一般・総説]
Ghasemi-Varnamkhasti M, Mohtasebi SS, Siadat M (2010) Biomimetic-based odor and taste sensing systems to food quality and safety characterization: An overview on basic principles and recent achievements. J Food Eng 100:377-387 食品の品質・安全性の検査目的でeNOSEを利用した研究分野の総説．
Gutierrez-Osuna R, Hierlemann A (2010) Adaptive microsensory systems. Annu Rev Anal Chem 3:255-276.
Rock F, Barsan N, Weimar U (2008) Electronic nose: Current status and future trends. Chemical Reviews 108:705-725.
Ampuero S, Bosset JO (2003) The electronic nose applied to dairy products: a review. Sensors and Actuators B: Chemical 94:1-12.
Albert KJ, Lewis NS, Schauer CL, Sotzing GA, Stitzel SE, Vaid TP, Walt DR (2000) Cross-reactive chemical sensor arrays. Chem Rev 100:2595-2626. 入力レンジに重なりがある（嗅覚生理学ではアクロスファイバーパターン）場合に最適な符号化が達成できるという主張．
Persaud K, Dodd G (1982) Analysis of discrimination mechanisms in the mammalian olfactory system using a model nose. Nature 299:352-355. Electronic Nose に取り組んだ最初の研究
[Lennartz electronic MOSES II eNOSE]
Lennartz electronic GmbH, MOSES II eNOSE (Modular sensor system, IInd generation)
水晶振動子8つ，半導体センサ8つの計16種類のセンサー
http://www.lennartz-electronic.de/Pages/MOSES/MOSES_home_e.html
*Haddad R, Medhanie A, Roth Y, Harel D, Sobel N (2010) Predicting odor pleasantness with an electronic nose. PLoS Comput Biol 6:e1000740. 匂いのPleasantnessを，匂いセンサシステムMOSES IIを用いて分析．センサ出力をニューラルネットワークを用いて解析することで，未知の匂いに対するPleasantnessを予測する試み．半導体センサ＋水晶振動子センサを用いており，心理学的記述子等がない，精油などの複合臭についてもPleasantnessを予測することが出来るようになった．
[島津製作所 におい識別装置 FF-2A]
http://www.an.shimadzu.co.jp/prt/ff/ff1.htm
*Fujioka K, Arakawa E, Kita J, Aoyama Y, Okuda T, Manome Y, Yamamoto K (2009) Combination of real-value smell and metaphor expression aids yeast detection. PLoS One 4:e7939.
Yang Z, Dong F, Shimizu K, Kinoshita T, Kanamori M, Morita A, Watanabe N (2009) Identification of coumarin-enriched Japanese green teas and their particular flavor using electronic nose. J Food Eng 92:312-316. FF-2Aを用いた日本茶の分類．10種基準ガスを用いて，絶対値表現．各銘柄の類似度を主成分分析およびクラスタ解析によって評価．
Tanaka M, Anguri H, Nonaka A, Kataoka K, Nagata H, Kita J, Shizukuishi S (2004) Clinical assessment of oral malodor by the electronic nose system. J Dent Res 83:317-321. FF-1を用いた口臭中の悪臭評価．硫化水素，メルカプタン，ジメチルスルフィド（キャベツが腐ったにおい）を濃度を変えて計測．
[Cyranose 320]
Lan YB, Zheng XZ, Westbrook JK, Lopez J, Lacey R, Hoffmann WC (2008) Identification of stink bugs an electronic nose. J Bionic Eng Suppl (2008) 172-180. カメムシの臭気を，匂いの質と量で分類．
[Fox 3000]
*Berna AZ, Anderson AR, Trowell SC (2009) Bio-benchmarking of electronic nose sensors. PLoS One 4:e6406. 12個のMOx半導体センサをもつFox 3000 (Alpha-MOS, Toulouse)を用いて，MOxとショウジョウバエ嗅覚受容体（DrOR）を比較したところ，DrORの方がMOxよりも選択性が高いが，センサ間の重複が大きかった．12個のセンサ入力から匂いの分類を行ったところ，酸化の順に，カルボニル化合物，アルコール・テルペン，3-methyl-butanolに分類された．MOxの方が感度が高いが，選択性がない．
Berna AZ, Trowell S, Cynkar W, Cozzolino D (2008) Comparison of metal oxide-based electronic nose and mass spectrometry-based electronic nose for the prediction of red wine spoilage. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56:3238-3244. FOX 3000
[酸化物半導体センサ]
Ziyatdinov A, Marco S, Chaudry A, Persaud K, Caminal P, Perera A (2009) Drift compensation of gas sensor array data by common principal component analysis. Sensors and Actuators B: Chemical 146:460-465.
Bruins M, Bos A, Petit PLC, Eadie K, Rog A, Bos R, van Ramshorst GH, van Belkum A (2009) Device-independent, real-time identification of bacterial pathogens with a metal oxide-based olfactory sensor. Eur J Clin Microbiol Infect Disease 28:775-780
Raman B, Hertz JL, Benkstein KD, Semancik S (2008) Bioinspired methodology for artificial olfaction. Anal Chem 80:8364-8371.
Tomchenko AA, Harmer GP, Marquis BT, Allent JW (2003) Semiconducting metal oxide sensor array for the selective detection of combustion gases. Sensors and Actuators B 93:126-134.
[Colorimetric]
Suslick BA, Feng L, Suslick KS (2010) Discrimination of complex mixtures by a colorimetric sensor array: Coffee aromas. Anal Chem 82:2067-2073. Colorimetric Sensor Arrayによるコーヒーの品種識別．メーカーや加熱などの調理手順によっても分類可．
Lim SH, Feng L, Kemling JW, Musto CJ, Suslick KS (2009) An optoelectronic nose for the detection of toxic gases. Nat Chem 1:562-567. Colorimetric Sensor Arrayによる毒ガス検出
Moczko E, Meglinski IV, Bessant C, Piletsky SA (2009) Dyes assay for measuring physicochemical parameters. Anal Chem 81:2311-2316.
Rakow NA, Suslick KS (2000) A colorimetric sensor array for odour visualization. Nature 406:710-713.
[光干渉]
Natale CD, Martinelli E, Paolesse R, D'Amico A, Filippini D, Lundstrom I (2009) An artificial olfactory system based on the optical imaging of a large array of chemical reporters. Sensors & Actuators B 142:412-417.
Natale CD, Martinelli E, Paolesse R, D'Amico A, Filippini D, Lundstrom I (2008) An experimental biomimetic platform for artificial olfaction. PLoS One 3:e3139.
[液体への適用]
Trincavelli M, Coradeschi S, Loutfi A, Soderquist B, Thunberg P (2010) Direct identificaiton of bacteria in blood culture samples using an electronic nose. IEEE Transactions on Biomedical Engineering PP.1
Lorwongtragool P, Wisitsoraat A, Kerdcharoen T (2010) An electronic nose for amine detection based on polymer / SWNT-COOH nanocomposites. 2010 3rd International Nanoelectronics Conference (INEC) 73-74.
[その他]
Dini F, Filippini D, Paolesse R, D'Amico A, Lundstrom I, Di Natale (2010) Polymers with embedded chemical indicators as an artificial olfactory mucosa. Analyst 135:1245-1252. 粘膜に学び，ガスの拡散特性に基づく分離を組み込むことで，時空間情報を生成する匂いセンサシステムの提案．colorimetricと併用している．
BR>Bahraminejad B, Basri S, Isa M, Hambli Z (2010) Real-time gas identification by analyzing the transient response of capillary-attached conductive gas sensosr. Sensors 10:5359-5377.
http://www.mdpi.com/1424-8220/10/6/5359/
[バイオセンサ]
Liu Q, Ye W, Xiao L, Du L, Hu N, Wang P (2010) Extracellular potentials recording in intact olfactory epithelium by microelectrode array for a bioelectronic nose. Biosens Bioelectron 25:2212-2217. ラット嗅上皮をMEA上に配置したバイオセンサ．
Lee SH, Park TH (2010) Recent advances in the development of bioelectronic nose. Biotechnology and Bioprocess Engineering 15:22-29.
Nguyen QT, Schroeder LF, Mank M, Muller A, Taylor P, Griesbeck O, Kleinfeld D (2010) An in vivo biosensor for neurotransmitter release and in situ receptor activity. Nat Neurosci 13:127-134. HEK293にCa指示プローブと，M1アセチルコリン受容体を発現して，in vivo標本に配置．匂いではないがin vivoでGPCRの活動を測定するためのツールとして提案．
Radhika V, Proikas-Cezanne T, Jayaraman M, Onesime D, Ha JH, Dhanasekaran DN (2007) Chemical sensing of DNT by engineered olfactory yeast strain. Nat Chem Biol 3:325-330. 酵母にTNT類似のDNTに選択性を持つラット・マウスの嗅覚受容体を発現．
[生体利用]
Inscentinel Ltd.等で製品化
Tomberlin JK, Rains GC, Sanford MR (2008) Development of Microplitis croceipes as a biological sensor. Entomologia Experimentalis et Applicata 128:249-257. [Review] 寄生蜂を利用して匂いを検出するシステム．
Hoffman DS, Nehrir AR, Repasky KS, Shaw JA, Carlsten JL (2007) Range-resolved optical detection of honeybees by use of wing-beat modulation of scattered light for locating land mines. Appl Opt 46:3007-3012.レーザーを用いたハチ検出システム．
Hoffman DS, Nehrir AR, Repasky KS, Shaw JA, Carlsten JL (2006) Optical detection of honeybees by use of wing-beat modulation of scattered laser light for locating explosives and land mines. Appl Opt 45:1839-1843.レーザーでハチを検知することにより，匂い源を探索させる試み．
Rains GC, Utley SL, Lewis WJ (2006) Behaviral monitoring of trained insects for chemical detection. Biotechnol Prog 22:2-8. 寄生蜂 Microplitis croceipesを固定した状態で，センサとして用いる匂い検出システム．
Tomberlin JK, Tertuliano M, Rains G, Lewis WJ (2005) Conditioned Microplitis croceipes Cresson (Hymenoptera: Braconidae) detect and respond to 2,4-DNT: development of a biological sensor. J Forensic Sci 50:1187-1190.
Rains GC, Tomberlin JK, D'Alessandro M, Lewis WJ (2004) Limits of volatile chemical detection of a parasitoid wasp, Microplitis croceipes, and an electronic nose: a comparative study. Transactions of the ASAE 47:2145-2152.
Park KC, Ochieng SA, Zhu J, Baker TC (2002) Odor discrimination using insect electroantennogram responses from an insect antennal array. Chem Senses 27:343-352. 5種昆虫の触角電図を用いた匂い識別システム．
Park KC, Baker TC (2002) Improvement of signal-to-noise ratio in electroantennogram responses using multiple insect antennae. 48:1139-1145.
Tomberlin JK, Tertuliano M, Rains G, Lewis WJ (2005) Conditioned Microplitis croceipes Cresson (Hymenoptera: Braconidae) detect and respond to 2,4-DNT: development of a biological sensor. J Forensic Sci 50:1187-1190.
[マルハナバチ]
Molet M, Chittka L, Stelzer RJ, Streit S, Raine NE (2008) Colony nutritional satus modulates worker responses to foraging recruitment pheromone in the bumblebee Bombus terrestris. Behav Ecol Sociobiol 62:1919-1926.
[寄生蜂]
オオタバコガコマユバチ(Microplitis croceipes)等
Olson DM, Rains GC, Meiners T, Takasu K, Tertuliano M, Tumlinson JH, Wackers FL, Lewis WJ (2003) Parastic wasps learn and report diverse chemicals with unique conditionable behaviors. Chem Senses 28:545-549.
３．ガスセンサ：信号処理
（ガスセンサ等で用いられている信号処理・多変量解析の手法）
Padilla M, Perara A, Montoliu I, Chaudry A, Persaud K, Marco S (2010) Drift compensation of gas sensor array data by orthogonal signal correction. Chemometrics Intelligent Laboratory Systems 100:28-35. 直行シグナル補正を用いたドリフト補正法の提案．
Brudzewski K, Osowski S, Ulaczyk J (2010) Differential electronic nose of two chemo sensor arrays for odor discrimination. Sensors and Actuators B 145:246-249. 同一のセンサアレイを2つ用意して，対応するセンサ出力のconvolutionを取ることで識別能力を向上させた．
Muezzinoglu MK, Vergara A, Huerta R, Rabinovich MI (2010) A sensor conditioning principle for odor identification. IEEE Sens J 10:1075-1082.
Gosangi R, Gutierrez-Osuna R (2010) Active temparature programming for metal-oxide chemoresistors. IEEE Sens J 10:1075-1082.
Ziyatdinov A, Marco S, Chaudry A, Persaud K, Caminal P, Perera A (2010) Drift compensation of gas sensor array data by common principal component analysis. Sensors and Actuators B 146:460-465. 全てのガスに対するセンサ応答を用いることで，基準ガス無しでドリフトの影響を低減する手法，common principal component analysisの提案．
Vergara A, Muezzinoglu MK, Rulkov N, Huerta R (2010) Information-theoretic optimization of chemical sensors. Sensors and Actuators B 148:298-306. Kullback-Leibler距離を用いてガスセンサ処理のパラメータを最適化し，識別能を向上させた．
Muezzinoglu MK, Vergara A, Huerta R, Rulkov N, Rabinovich MI, Selverston A, Abarbanel HDI (2010) Acceleration of chemo-sensory information processing using transient features. Sensors and Actuators B 137:507-512.
Wang X, Ye Meiying, Duanmu CJ (2009) Classification of data from electronic nose using relevance vector machines. Sensors and Actuators B 140:143-148. Relevant vector machine を使った匂い識別．主成分分析後に適用．
Nimsuk N, Nakamoto T (2008) Study on the odor classification in dynamical concentration robust against humidity and temperature changes. Sensors and Actuators B 134:252-257. 短時間フーリエ変換でガスセンサの過渡応答を用いることで，複数の温度・湿度条件下で，濃度の変化に対してもロバストな識別を実現．
Scott SM, James D, Ali Z (2007) Data analysis for electronic nose systems. Microchim Acta 156:183-207. エレクトロニックノーズにおける信号処理手法に関する総説．
Somboon P, Wyszynski B, Nakamoto T (2007) Realization of recording a wide range of odor by utilizing both of transient and steady-state sensor responses in recording process. Sensors and Actuators B 557-563.
Vergara A, Llobet E, Martinelli E, Natale CD, D'Amico AD, Correig X (2007) Feature extraction of metal oxide gas sensors using dynamic moments. Sensors and Actuators B 122:219-226. ガスセンサ信号処理における初めての位相空間法の適用．
Yeung H, Ibrahim A (2003) Multiphase flows sensor response database. Flow Measurement and Instrumentation 14:219-223. 多種センサを集積化したシステム．取得されたデータ（531系列）が公開されている．
Hui D, Jun-Hua L, Zhong-Ru S (2003) Drift reduction of gas sensor by wavelet and principal component analysis. Sensors and Actuators B 96:354-363. ウェーブレット変換と主成分分析を用いた，リアルタイムドリフト検出アルゴリズムの提案．
４．嗅覚情報処理のバイオミメティクス
（生体の匂い識別機構を模倣し，匂い物質・化学物質の識別・処理等を試みた論文を集めました）
Gardner JW, Taylor JE (2010) Novel convolution-based signal processing techniques for an artificial olfactory mucosa. IEEE Sens J 9:929-935.
Ohba T, Yamanaka T, (2008) Suppression of background odor effect in odor sensing system using olfactory adaptation model. IEEJ Transactions on sensors and micromachines 128:240-245. 順応による，背景臭由来ノイズの低減法の提案．
**Schmuker M, Schneider G, (2007) Processing and classification of chemical data inspired by insect olfaction. Proc Natl Acad Sci USA 104:20285-20289. 昆虫の触角葉で分かったLateral Inhibtionの知見を参考にし，化学物質の分類法を提案．類似パラメータ間で優先的に相互作用を持たせ，自己組織化マップによって分類を行った．
Fu J, Li G, Qin Y, Freeman WJ (2007) A pattern recognition method for electronic noses based on olfactory neural network. Sensors and Actuators B 125:489-497.
Gutierrez-Galvez A, Gutierrez-Osuna R (2006) Increasing the separability of chemosensor array patterns with Hebbian/anti-Hebbian learning. Sensors and Actuators B 116:29-35.
Galan RF, Ermentrout GB, Urban NN (2006) Reliability, discriminability and stochastic synchronization of olfactory neurons. Sensors and Actuators B 116:168-173. Izhikevich modelで嗅球Mitral cellをモデル化．モデルのResetting thresholdと，シナプス（ローパスフィルタ）の効果により，背景臭の存在下でゆらぐ入力信号の検出の信頼性を向上させる効果がある．今回のモデルでは，Subthreshold integrator（ローパス）の性質を持つが，実際にはMCはSubthreshold resonator（バンドパス）の特性が強く（Galan et al., 2005, Phys Rev Lett），このように組んだ方が，さらにノイズに強くなる．
５．匂い処理の神経回路モデル
（４と重なる部分がありますが，生体に即したモデルで，サイエンス志向の課題を議論している論文を集めました．）
Wiechert MT, Jukewitz B, Riecke H, Friedrich RW (2010) Mechanisms of pattern decorrelation by recurrent neuronal circuits. Nat Neurosci in press
Luo SC, Axel R, Abbott LF (2010) Generating sparse and selective third-order responses in the olfactory system of the fly. Proc Natl Acad Sci USA 107:10713-10718.
*Satoh R, Oizumi M, Kazama H, Okada M (2010) Mechanisms of maximum information preservation in the Drosophila antennal lobe. PLoS One 5:e10644
Wick SD, Wiechert MT, Friedrich RW, Riecke H, (2010) Pattern orthogonalization via channel decorrelation by adaptive networks. J Comput Neurosci 28:29-45. 多次元入力を直交化することによって，識別能力を上げようとする試み．Zebrafish嗅球で発見された，入力の時間発展とともに，匂いのカテゴリ識別が行われる，Decorrelationの現象にインスパイヤされた研究．
*Muezzinogle MK, Huerta R, Abarbanel HDI, Ryan MA, Rabinovich MI (2009) Chemosensor-driven artificial antennal lobe transient dynamics enable fast recognition and working memory. Neural Comput 21:1018-1037. 触角葉神経回路モデル，一過性入力情報の持続的な維持を再現．ガスセンサの実データを入力として用いている．
Martinez D, Montejo N (2008) A Model of Stimulus-Specific Neural Assemblies in the Insect Antennal Lobe. PLoS Comput Biol 4:e100139. 触角葉を模した抽象度の高いモデル．シングルコンパートメントコンダクタンスベースモデル．繰り返し刺激でパターンコンプリーションする．
Finelli LA, Haney S, Bazhenov M, Stopfer M, Sejnowski TJ (2008) Synaptic learning rules and sparse coding in a model sensory system. PLoS Comput Biol 4:e1000062.
Assisi C, Stopfer M, Laurent G, Bazhenov M (2007) Adaptive regulation of sparseness by feedforward inhibition. Nat Neurosci 10:1176-1184.
Raman B, Yamanaka T, Gutierrez-Osuna R (2006) Contrast enhancement of gas sensor array patterns with a neurodynamics model of the olfactory bulb. Sensors and Actuators B 119:547-555. 匂いセンサアレイのデータを嗅球の側抑制機構を模倣した回路で処理．
**Linster C, Sachse S, Galizia CG (2005) Computational modeling suggests that response properties rather than spatial position determine connectivity between olfactory glomeruli. J Neurophysiol 93:3410-3417. カルシウムイメージングの入出力データを基に，入力から出力を再現する糸球体間の接続関係を検討．入力プロファイルの類似度が高いものを強く相互抑制結合させたモデルでよく出力を再現することが分かった．
Bazhenov M, Stopfer M, Sejnowski TJ, Laurent G (2005) Odor space and olfactory processing: Fast odor learning improves reliability of odor responses in the locust antennal lobe. Neuron 46:483-492.
Bazhenov M, Stopfer M, Rabinovich M, Abarbanel HD, Sejnowski TJ, Laurent G (2001) Model of cellular and network mechanisms for odor-evoked temporal patterning in the locust antennal lobe. Neuron 30:569-581.
Bazhenov M, Stopfer M, Rabinovich M, Huerta R, Abarbanel HD, Sejnowski TJ, Laurent G (2001) Model of transient oscillator ysynchronization in the locust antennal lobe. Neuron 30:553-567.
Hopfield JJ (1999) Odor space and olfactory processing: Collective algorithms and neural implementation. Proc Natl Acad Sci USA 96:12506-12511.
６．嗅覚受容体
（嗅覚受容体の特性，嗅覚受容ニューロンの体系的な測定データがある論文を集めました）
Marshall B, Warr CG, de Bruyne M (2010) Detection of volatile indicators of illicit substances by the olfactory receptors of Drosophila melanogaster. Chem Senses in press
*Carey AF, Wang G, Su CY, Zwiebel LJ, Carlson JR (2010) Odorant reception in the malaria mosquito Anopheles gambiae. Nature 464:66-71. ショウジョウバエのアッセイ系を用いたマラリア蚊嗅覚受容体の匂いスペクトルの体系的調査．カでは芳香族化合物，ショウジョウバエではエステルをより詳細に識別できる．
Saito H, Chi Q, Zhuang H, Matsunami H, Mainland JD (2009) Odor coding by a mammalian receptor repertoire. Sci Signal 2:ra9. ヒト，マウス計50種類の嗅覚受容体の応答特性．
Hallem EA, Carlson JR (2006) Coding of odors by a receptor repertoire. Cell 125:143-160. ショウジョウバエ嗅覚受容体の匂いスペクトルの体系的調査．
Katada S, Hirokawa T, Oka Y, Suwa M, Touhara K (2005) Structural basis for a broad but selective ligand spectrum of a mouse olfactory receptor: mapping the odorant binding site. J Neurosci 25:1806-1815. 嗅覚受容体中の匂い物質の作用部位を特定．
Shields VDC, Hildebrand JG (2001) Respopnses of a population of antennal olfactory receptor celsl in the female moth Manduca sexta to plant-associated volatile organic compounds. J Comp Physiol A 186:1135-1151. タバコスズメガ嗅覚受容細胞の体系的な記録．Type-A trichoid sensillaから102種の匂い物質に対する応答を記録．
７．匂いのインフォマティクス
（匂いに関わるデータベースや，情報学的な解析，また知覚・神経応答の予測を行った論文を集めました）
Haddad R, Weiss T, Khan R, Nadler B, Mandairon N, Bensafi M, Schneidman E, Sobel N (2010) Global features of neural activity in the olfactory system form a parallel code that predicts olfactory behavior and perception. J Neurosci 30:9017-9026.
**Galizia CG, Munch D, Strauch M, Nissler A, Ma S, Integrating heterogeneous odor response data into a common response model: A DoOR to the complete olfactome. Chem Senses in press 匂い受容体の応答特性のデータベース2010年6月現在，ショウジョウバエの嗅覚受容体の応答特性が26本の論文を元に整備されている．Rのパッケージとして公開．
Crasto CJ (2009) Computational biology of olfactory receptors. Current Bioinformatics 4:8-15. MD等の嗅覚受容体モデルの総説．
Dunkel M, Schmidt U, Struck S, Berger L, Gruening B, Hossbach J, Jaeger IS, Effmert U, Piechulla B, Eriksson R, Knudsen J, Preissner R (2009) SuperScent - a database of flavors and scents. Nucleic Acids Research 37:D291-294. 2,147個の匂い物質について，構造，類似の匂い物質，分子の物理化学的特徴，販売元等を登録したデータベース「SuperScent」を整備．URL： http://bioinformatics.charite.de/superscent
**Haddad R, Khan R, Takahashi YK, Mori K, Harel H, Sobel N (2008) A metric for odorant comparison. Nat Methods 5:425-429. 化学物質の物理化学的特性DB「DRAGON」（http://www.talete.mi.it/download.htm）と匂いによって起こる神経活動について，それぞれ類似度を求めたところ，両者の間に相関が有ることが分かった．神経科学で使うべき新たなメトリックとして推奨．
*Sanz G, Thomas-Danguin T, Hamdani EH, Poupon CL, Briand L, Pernollet JC, Guichard E, Tromelin A (2008) Relationships between molecular structure and perceived odor quality of ligands for a human olfactory receptor. Chem Senses doi:10.1093/chemse/bjn032. ヒト嗅覚受容体OR1G1の既知応答特性から，未知の匂い物質に対する応答性を推定．
*Haddad R, Carmel L, Sobel N, Harel D (2008) Predicting the Receptive Range of Olfactory Receptors. PLoS Comput Biol 4:e18. ショウジョウバエ嗅覚受容体の匂いスペクトルデータから，マウスI7の匂い応答を予測．
*Schmuker M, de Bruyne M, Hahnel M, Schneider G (2007) Predicting olfactory receptor neuron responses from odorant structure. Chemistry Central Journal 1:11. 匂い受容体の既知の応答特性プロファイルから，未知の匂い物質に対する応答特性を予測した．
Youngentob SL, Johnson BA, Leon M, Sheehe PR, Kent PF (2006) Predicting Odorant Quality Perceptions from Multidimensional Scaling of Olfactory Bulb Glomerular Activity Patterns. Behav Neurosci 120:1337-1345. [14C]-2-deoxyglucose 法によって得られたラット糸球体活動パターンから，未知の匂いに対する知覚を予測．行動で評価．
８．匂いの神経科学 匂い識別
（数が非常に多いので，重要な論文，匂いの処理のアルゴリズムに関わる論文を中心に収集しました）
Kreher SA, Mathew D, Kim J, Carlson JR (2008) Translation of sensory input into behavioral output via an olfactory system. Neuron 59:110-124.
Kobayakawa K, Kobayakawa R, Matsumoto H, Oka Y, Imai T, Ikawa M, Okabe M, Ikeda T, Itohara S, Kikusui T, Mori K, Sakano H (2007)Innate versus learned odour processing in the mouse olfactory bulb. Nature 450:503-508.
Keller A, Vosshall LB (2007) Influence of odorant receptor repertoire on odor perception in humans and fuit flies Influence of odorant receptor repertoire on odor perception in humans and fruit flies. Proc Natl Acad Sci USA 104:5614-5619.
Guerrieri F, Schubert M, Sandoz JC, Giurfa M (2005) Perceptual and neural olfactory similarity in honeybees. PLoS Biol 3:e60. 嗅覚中枢の神経活動パターンと，学習実験による汎化データに基づき構築した匂い空間はよく似ている．匂い空間上で，16種類の匂いはまず官能基でクラスタを形成し，炭素鎖長の順に並んでいる．後にショウジョウバエで110種類の匂いを用いた研究で，こうした構造は無いことが報告されている（Hallem & Carlson, 2006）．
*Friedrich RW, Laurent G (2001) Dynamic optimization of odor representations by slow temporal pattenring of mitral cell activity. Science 291:889-894.ゼブラフィッシュ嗅球．細胞内記録法．MC集団応答では匂いの提示期間中にも表現が変化していく．匂い受容直後の応答パターンを見ると，類似のアミノ酸に対しては応答パターンが似ている（カテゴリ化）が，時間に伴ってこのカテゴリが無くなり，個々の匂い情報の識別能力が増大するDecorrelationの概念を提示．DecorrelationはOSNレベルでは起こらない．
Stopfer M, Bhagavan S, Smith BH, Laurent G (1997) Impaired odour discrimination on desynchronization of odour-encoding neural assemblies. Nature 390:70-74. 簡単な匂い識別タスクは，触角葉出力が非同期でも出来るが，難しいタスクは同期していないとできない．
[同期的振動現象]
Ito I, Bazhenov M, Ong RC, Raman B, Stopfer M (2009) Frequency transitions in odor-evoked neural oscillations. Neuron 64:692-706. バッタ触角葉．匂いによる振動現象の周波数は匂い提示期間中に変化する．
Friedrich RW, Habermann CJ, Laurent G (2004) Multiplexing using synchrony in the zebrafish olfactory bulb. Nat Neurosci 7:862-871. ゼブラフィッシュ嗅球．細胞内記録法+膜電位イメージング．ゼブラフィッシュでは匂いによって起こる振動同期現象は，進行波であり，嗅球内の領域ごとに位相が異なる．振動に同期している成分ではDecorrelationが起こらず，カテゴリ情報が残存する．同期しない成分ではこれまでの知見通り，Decorrelationが起こる．
Christensen TA, Lei H, Hildebrand JG (2003) Coordination of central odor representations through transient, non-oscillatory synchronization of glomerular output neurons. Proc Natl Acad Sci USA 100:11076-11081. タバコスズメガ触角葉細胞外多点同時計測．自然条件に近いと思われる一過性（~200 ms）の匂い刺激を用いている．匂いによってPN間の同期性は高まるが，持続的な振動現象は観察されない．入力直後の振動についても，触角葉内の領域によって，フェーズがずれている．
Okada K, Kanzaki R (2001) Localization of odor-induced oscillations in the bumblebee antennal lobe. Neurosci Lett 316:133-136. マルハナバチ触角葉膜電位イメージング．匂いによって誘導される膜電位振動は糸球体に特異的である．
Laurent G, Naraghi M (1994) Odorant-induced oscillations in the mushroom bodies of the locust. J Neurosci 14:2993-3004.バッタキノコ体．昆虫における同期的振動現象の発見．当時困難とされていた小型のキノコ体構成ニューロン（Kenyon細胞）から細胞内記録を行った．
９．匂いの神経科学 ダイナミックレンジ
（数が非常に多いので，重要な論文，匂いの処理のアルゴリズムに関わる論文を中心に収集しました）
Asahina K, Louis M, Piccinotti S, Vosshall LB (2009) A circuit supporting concentration-invariant odor perception in Drosophila. J Biol 8:9.ショウジョウバエ幼虫触角葉OSN，LN，PNの神経集団活動をGCaMPカルシウムイメージングで計測．強度増大に伴って活動するOSNが出てくるが，LN活動も上昇することで，一部PNで安定して匂いの質情報を伝達することができる．
Yarali A, Ehser S, Hapil FZ, Huang J, Gerber B (2009) Odour intensity learning in fruit flies. Proc Biol Sci 276:3413-3420.
Daly KC, Carrell LA, Mwilaria E (2008) Characterizing psychophysical measures of discrimination thresholds and the effects of concentration on discrimination learning in the moth Manduca sexta. Chem Senses 33:95-106.
Cleland TA, Johnson BA, Leon M, Linster C (2007) Relational representation in the olfactory system. Proc Natl Acad Sci USA104:1953-1958. LeonとJohnsonらによって得られた[14C]2-deoxyglucose 法による嗅球の体系的な匂い応答地図を解析．応答をz-変換すると，濃度によらない匂いの質の表現が可能であること，正規化した値が行動とよく対応すること，再帰的興奮結合が正規化を実現可能であることをモデルで示している．
Wright GA, Thomson MG, Smith BH (2005) Odour concentration affects odour identity in honeybees. Proc Biol Sci 272:2417-2422. 薄い濃度で条件付けした場合，濃い濃度を汎化しているが，逆は成立しない．
Stopfer M, Jayaraman V, Laurent G (2003) Intensity versus identity coding in an olfactory system. Neuron 39:991-1004. バッタ触角葉PN応答をミシガンテトロードで細胞外多点計測．単一PNを見ると，応答が濃度に依存して劇的に変化する場合があるか，集団としてみると匂いの質が区別可能な程度にグループ化されている．時間変化の過程を通じてこのグループ化は維持されている．また，匂い入力強度が変化してもPN集団の総発火数が一定するのも重要な知見．
Carlsson MA, Hansson BS (2003) Dose-response characteristics of glomerular activity in the moth antennal lobe. Chem Senses 28:269-278. ガ触角葉．濃度依存的に応答する糸球体数が増えるが，最も活性化される糸球体は濃度によって異なる．つまり，ミツバチ触角葉と異なり，応答中心がシフトする．
Sachse S, Galizia CG (2003) The coding of odour-intensity in the honeybee antenanl lobe: local computation optimizes odour representation. Eur J Neurosci 18:2119-2132. ミツバチ触角葉．OSNレベルの匂い強度依存性をカルシウムイメージングでモニタ．匂い強度が増大すると応答する糸球体が増える．応答中心は同一で，空間的に応答する領域が拡大する．
Duchamp-Viret P, Duchamp A, Sicard G (1990) Olfactory discrimination over a wide concentration range. Comparison of receptor cell and bulb neuron abilities. Brain Res 517:256-262. カエルOSN，MC神経集団における4種類の匂い（DL-Camphor, Isoamyl acetate, Limonene, Anisole）を異なる強度で暴露した際の空間パターンで相関を取ると，MCの方が濃度によらず，匂いの質を区別できている．
１０．匂いの神経科学 複合臭
（数が非常に多いので，重要な論文，匂いの処理のアルゴリズムに関わる論文を中心に収集しました）
Niessing J, Friedrich RW (2010) Olfactory pattern classification by discrete neuronal network states. Nature 465:47-52. ゼブラフィッシュ．匂いの混合物は神経回路の状態遷移のアトラクタで表現されている．
*Reinhard J, Sinclair M, Srinivasan MV, Claudianos C (2010) Honeybees learn odour mixtures via a selection of key odorants. PLoS One 5:e9110. ミツバチは複合臭を条件刺激とした吻伸展反射学習において，いくつかのKey Odorantsを優先して記憶する．
Riffell JA, Lei H, Hildebrand JG (2009) Neural correlates of behavior in the moth Manduca sexta in response to complex odors. Proc Natl Acad Sci USA 106:19219-19226. タバコスズメガ．
Riffell JA, Lei H, Christensen TA, Hildebrand JG (2009) Characterization and coding of behaviorally significant odor mixtures. Curr Biol 19:335-340. タバコスズメガ．
Wright GA, Kottcamp SM, Thomson MG (2009) Generalization mediates sensitivity to complex odor features in the honeybee. PLoS One 3:e1704. ミツバチ．吻伸展反射学習の実験系における混合比変動の影響を評価．
*Barnes DC, Hofacer RD, Zaman AR, Rennaker RL, Wilson DA (2008) Olfactory perceptual stability and discrimination. Nat Neurosci 12:1378-1380. ラット．匂い混合物に対して梨状皮質の細胞は成分の欠落に対してロバストに発火する（Pattern completion）．
**Uchida N, Mainen ZF (2008) Odor concentration invariance by chemical ratio coding. Front Syst Neurosci 1:3. ラット．匂いの混合比を記憶することで，匂いの濃度に依存しない同定が可能になることを示唆．
McNamara AM, Magidson PD, Linster C (2007) Binary mixture perception is affected by concentration of odor components. Behav Neurosci 121:1132-1136.
Kadohisa M, Wilson DA (2006) Olfactory cortical adaptation facilitates detection of odors against background. J Neurophysiol 95:1888-1896.ラット．M/T cellでは，持続刺激に対しても応答が見られる．前方梨状皮質（anterior pifiform cortex）では，背景臭から，他の匂い刺激に対する応答が起こる．
Kadohisa M, Wilson DA (2006) Separate encoding of identity and similarity of complex familiar odors in piriform cortex. Proc Natl Acad Sci USA ラット．前方梨状皮質は，匂い経験によってFamiliarityが増大．後方梨状皮質は，反対に差異を増大する性質を持つ．
１２．匂いの神経科学 処理速度
Wesson DW, Carey RM, Verhagen JV, Wachowiak M (2008) Rapid encoding and perception of novel odors in the rat. PLoS Biol 6:e82.
Abraham NM, Spors H, Garleton A, Margrie TW, Kuner T, Schaefer AT (2004) Maintaining accuracy at the expense of speed: stimulus similarity defines odor discrimination time in mice. Neuron 44:865-876.
Ditzen M, Evers JF, Galizia CG (2003) Odor similarity does not influence the time needend for odor processing. Chem Senses 28:781-789.
*Uchida N, Mainen ZF (2003) Speed and accuracy of olfactory discrimination in the rat. Nat Neurosci 6:1224-1229.
１３．匂いの神経科学 空間情報
（数が非常に多いので，重要な論文，匂いの処理のアルゴリズムに関わる論文を中心に収集しました）
Kikuta S, Sato K, Kashiwadani H, Tsunoda K, Yamasoba T, Mori K (2010) Neurons in the anterior olfactory nucleus pars externa detect right or left localization of odor sources. Proc Natl Acad Sci USA in press
Gardiner JM, Atema J (2010) The function of bilateral odor arrival time differences in olfactory orientation of sharks. Curr Biol in press サメ
Gomez-Marin A, Duistermars BJ, Frye MA, Louis M (2010) Mechanisms of odor-tracking: multiple sensors for enhanced perception and behavior. Front Cell Neurosci 4:6. 両側匂い入力情報統合機構の比較．
Zhou W, Chen D (2009) Binaral rivalry between the nostrils and in the cortex. Curr Biol 19:1561-1565.
Duistermars BJ, Chow DM, Frye MA (2009) Flies require bilateral sensory input to track odor gradients in flight. Curr Biol 19:1301-1307. ショウジョウバエ成虫
Louis M, Huber T, Benton R, Sakmar TP, Vosshall LB (2008) Bilateral olfactory sensory input enhances chemotaxis behavior. Nat Neurosci 11:187-199.ショウジョウバエ幼虫
Kikuta S, Kashiwadani H, Mori K (2008) Compensatory rapid switching of binasal inputs in the olfactory cortex. J Neurosci 28:11989-11997.
Porter J, Craven B, Khan RM, Chang SJ, Kang I, Judkewitz B, Volpe J, Settles G, Sobel N (2007) Mechanisms of scent-tracking in humans. Nat Neurosci 10:27-29. ヒトは，両側の鼻の穴の情報を使うとより効率よく匂い源定位が出来る．
Rajan R, Clement JP, Bhalla US (2006) Rats smell in stereo. Science 311:666-670. ラットはおよそ一呼吸で匂いの方向性を判断する．
[定位戦略]
Vergassola M, Villermaux E, Shraiman BI (2007) 'Infotaxis' as a strategy for searching without gradients. Nature 445:406-409.
１４．匂いの神経科学 時間変動
（数が非常に多いので，重要な論文，匂いの処理のアルゴリズムに関わる論文を中心に収集しました）
Tripathy SJ, Staudacher EM, Peters OJ, Kalwar FR, Hatfield MN, Daly KC (2010)Odors pulsed at wing beat frequencies are tracked by primary olfactory networks and enhance odor detection. Front Cell Neurosci 4:1.
Geffen MN, Broome BM, Laurent G, Meister M (2009) Neural encoding of rapidly fluctuating odors. Neuron 61:570-586.
Lei H, Riffel JA, Gage SL, Hildebrand JG (2009) Contrast enhancement of stimulus intermittency in a primary olfactory network and its behavioral significance. J Biol 8:21.
Brown SL, Joseph J, Stopfer M (2005) Encoding a temporally structured stimulus with a temporally structured neural representation. Nat Neurosci 8:1568-1576.
Heinbockel T, Christensen TA, Hildebrand JG (1999) Temporal tuning of odor responses in pheromone-responsive projection neurons in the brain of the sphinx moth Manduca sexta. J Comp Neurol 409:1-12.
Lei H, Hansson BS (1999) Central processing of pulsed pheromone signals by antennal lobe neurons in the male moth Agrotis segetum. J Neurophysiol 81:1113-1122.
Christensen TA, Hildebrand JG (1997) Coincident stimulation with pheromone components improves temporal pattern resolution in central olfactory neurons. J Neurophysiol 77:775-781.
１５．匂いと文化
（香道や，調香師など）
Zarzo M, Stanton DT (2009) Understanding the underlying dimensions in perfumers' odor perception space as a basis for developing meaningful odor maps. Attention, Perception, & Psychophysics 71:225-247. 香料のデータベースから，調香師による記述子を多変量解析することにより，香料の分類基準を再考した研究．
Iijima M, Osawa M, Nishitani N, Iwata M (2009) Effects of incense on brain function: evaluation using electroencephalograms and event-related potentials. Neuropsychobiology 59:80-86.
Fujii N, Abla D, Kudo N, Hihara S, Okanoya K, Iriki A (2007) Prefrontal activity during koh-do incense discrimination. Neuroscience Research 59:257-264. 香道課題時の前頭皮質活動を測定．左右前頭皮質の役割を考察．
１６．匂いと医学
（嗅診や，嗅覚異常の検査による疾患の早期診断など）
[診断]
Matsumura K, Opiekun M, Oka H, Vachani A, Albelda SM, Yamazaki K, Beauchamp GK (2010) Urinary volatile compounds as biomarkers for lung cancer: a proof of principle study using odor signatures in mouse models of lung cancer. PLoS One 5:e8819.
Shirasu M, Nagai S, Hayashi R, Ochiai A, Touhara K (2009) Dimethyl trisulfide as a characteristic odor associated with fungating cancer wounds. Biosci Biotechnol Biochem 73:2117-2120.
D'Amico A, Bono R, Pennazza G, Santonico M, Mantini G, Bernabei M, Zarlenga M, Roscioni C, Martinelli E, Paolesse R, Di Natale C (2008) Identification of melanoma with a gas sensor array. Skin Res Technol 14:226-236. 水晶振動子センサベースのシステム．
[匂いの生理作用，アロマセラピー等]
Ballard CG, Gauthler S, Cummings JL, Brodaty H, Grossberg GT, Robert P, Lyketsos CG (2009) Management of agitation and aggression associated with Alzheimer disease. Nat Rev Neurol 5:245-255. アルツハイマー病に関連した治療法の総説．
Aou S, Mizuno M, Matsunaga Y, Kubo K, Li XL, Hatanaka A (2005) Green odor reduces pain sensation and fatigue-like responses without affecting sensorimotor function. Chem Senses Suppl 1:i262-i263.
１８．ヒト嗅覚生理学・神経心理学
（嗅覚の心理学的な分類および匂いによって引き起こされる神経活動を扱った論文を集めました）
*Haddad R, Medhanie A, Roth Y, Harel D, Sobel N (2010) Predicting odor pleasantness with an electronic nose. PLoS Comput Biol 6:e1000740. 匂いのPleasantnessを，匂いセンサシステムMOSES IIを用いて分析．センサ出力をニューラルネットワークを用いて解析することで，未知の匂いに対するPleasantnessを予測する試み．半導体センサ＋水晶振動子センサを用いており，心理学的記述子等がない，精油などの複合臭についてもPleasantnessを予測することが出来るようになった．
Mandairon N, Poncelet J, Bensafi M, Didier A (2009) Humans and mice express similar olfactory preferences. PLoS One, 4:e4209.
Zelano C, Montag J, Khan R, Sobel N (2009) A specialized odor memory buffer in primary olfactory cortex. PLoS One, 4:e4965. 嗅覚情報を一時的に保持する課題で，言語化できる匂いについては前頭皮質，言語化できない匂いについては梨状皮質が重要であることが分かった．
*Li W, Howard JD, Parrish TB, Gottfried JA (2009) Aversive learning enhances perceptual and cortical discrimination of indiscriminable odor cues. Science 319:1842-1845.
Plailly J, Howard JD, Gitelman DR, Gottfried JA (2008) Attention to odors modulates thalamocortical connectivity in the human brain. J Neurosci 28:5257-5267.
Lapid H, Harel D, Sobel N (2008) Prediction models for the pleasantness of binary mixtures in olfaction. Chem Senses 33:599-609.
Ishii A, Roudnitzky N, Beno N, Bensafi M, Hummel T, Rouby C, Thomas-Danguin T (2008) Synergy and masking in odor mixtures: an electrophysiological study of orthonasal vs. retronasal perception. Chem Senses 33:553-561. ヒト脳波．Fruity Odorの混合物によるSynergyとMasking現象は，事象関連電位のN1に表れる．Woodyを加えた効果は特に，retronasalのP2成分によく反映されている．
Le Berre E, Beno N, Ishii A, Chabanet C, Etievant P, Thomas-Danguin T (2008) Just noticeable differences in component concentrations modify the odor quality of a blending mixture. Chem Senses 33:389-395. Ethyl isobutyrate, Ethylmaltol, Allyl-α-iononeを用いて，単体では知覚しない程度の濃度の匂い物質の付加によって，匂いの知覚が影響されることを心理学的に検討．
*Keller A, Zhuang H, Chi Q, Vosshall LB, Matsunami H (2007) Genetic variation in a human odorant receptor alters odour perception. Nature 449:468-472.
Boesveldt S, Haehner A, Berendse HW, Hummel T (2007) Signal-to-noise ratio of chemosensory event-related potentials. Clin Neurophysiol 118:690-695. 事象関連電位N1/P2が加算平均でS/N大に．
Grabenhorst F, Rolls ET, Margot C, da Silva MAA, Velazco MI (2007) How pleasant and unpleasant stimuli combine in different brain regions: odor mixtures. J Neurosci 27:13532-13540. Jasmine(快)とIndole(不快)を使ってfMRI．内側・外側のorbitofrontal cortexがPleasantnessのRatingと相関する活動を示す．反対にdorsal anterior cingurate, posterior midorbitofrontal だと不快と相関．
**Khan RM, Luk CH, Flinker A, Aggarwal A, Lapid H, Haddad R, Sobel N (2007) Predicting odor pleasantness from odorant structure: Pleasantness as a reflection of the physical world. J Neurosci 27:10015-10023. 心理学および化学データベースを利用して多変量解析，匂いのPleasantnessは匂い物質の物理化学的特性から予測可能であることを主張している．
Li W, Luxenberg E, parrish T, Gottfried JA (2006)Learning to smell the roses: Experience-dependent neural plasticity in human piriform and orbitofrontal cortices. Neuron 52:1097-1108.
Bensafi M, Pouliot S, Sobel N (2005) Odorant-specific patterns of sniffing during imagery distinguish 'bad' and 'good' olfactory imagers. Chem Senses 30:521-529.
Zelano C, Bensafi M, Porter J, Mainland JD, Johnson BN, Bremmer EA, Telles C, Khan RM, Sobel N (2005) Attentional modulation in human primary olfactory cortex. Nat Neurosci 8:114-120.
Bensafi M, Porter J, Pouliot S, Mainland J, Johnson B, Zelano C, Young N, Bremner E, Aframian D, Khan R, Sobel N (2003) Olfactomotor activity during imagery mimics that during perception. Nat Neurosci 6:1124-1125. 嗅覚の心的表象をイメージするときには，呼吸量が増える．
Laing DG, Legha PK, Jinks AL, Hutchinson I (2003) Relationship between molecular structure, concentration and odor qualities of oxygenated aliphatic molecules. Chem Senses 28:57-69.ヒト．匂いをSemanticに評価し，濃度によって匂い知覚が変化することを示した．1-Heptanal, Methyl Heptanoate, 2-Octanone, 1-Heptanoic Acid, 1-Heptanol, 1-1000 ppm程度．
Krone D, Mannel M, Pauli E, Hummel T (2001) Qualitative and quantitative olfactometric evaluation of different concentrations of ethanol peppermint oil solutions. Phytotherapy Research 15:135-138.ヒト．ペパーミントの香りは10%-0.1%の間では同一の匂いとして知覚される．
Gross-Isseroff R, Lancet D (1988) Concentration-dependent changes of perceived odor quality. Chem Senses 13:191-204. ヒト．
[匂いによる他感覚への影響]
Zhou W, Jiang Y, He S, Chen D (2010) Olfaction modulates visual perception in binocular rivalry. Curr Biol 20:1-3
**必読文献，*重要文献
追加すべき文献がありましたらご連絡頂けますと大変有難いです．namiki a brain.imi.i.u-tokyo.ac.jp
2010年7月4日更新 |