求愛や攻撃のような個体間コミュニケーションは種の維持に直結する問題である事から、それを実現する神経機構の多くは遺伝的に決定されると考えられている。我々の材料としているショウジョウバエの求愛行動も生得的であり、その実現には転写因子をコードするfruitless(fru)およびdoublesex 遺伝子の機能が重要な役割を果たしている。
「神経回路の選択的可視化と操作を実現するウイルスベクターシステムの開発」
認知機能のネットワーク基盤、あるいは発達や学習に伴う脳内ネットワークの変化様式を解明するために、高度な脳機能を有する霊長類において、神経回路選択的な遺伝子操作を行うことは極めて有用であると考えられます。私達は、これまで福島県立医科大学の小林和人教授との共同研究により、逆行性に感染特異性を持つレンチウイルスベクターを開発し、
高次脳機能は神経回路の働きによって行われており、シナプスは活性化する神経回路を決めるうえで重要な役割を果たしている。以前からポストシナプスは神経活動に応じて、数やサイズが増減したり、受容体の構成が変化することが知られているのに対し、プレシナプスの変化については依然として不明な点が多い。
脳血管障害後に運動機能の障害が認められるが、ある程度の自然回復が生じる事が知られている。残存した神経回路のダイナミックな再構成が関わっていると考えられる。脳損傷後の神経系再編において、集中的なリハビリテーションが多少とも影響を及ぼし、より適応的な神経系のシフトを促すものと考えられる。
大脳基底核はその障害がパーキンソン病、ハンチントン病、ジストニアなどの重篤な運動障害を引き起こすことから、随意運動の制御に重要な領域として知られています。私が所属する研究室では、大脳基底核が制御する運動の調節機構を調べるため、大脳基底核や大脳基底核と連絡する脳領域において神経活動を記録し、神経活動と運動との関係を調べています。大脳基底核が障害されたときに、どのように神経活動が変化して症状が出現するのかを病態生理学的に解明することは、治療法の確立のためにも重要です。
脳や脊髄の障害により神経回路が破綻すると、重篤な機能不全を引き起こします。一度障害された機能は、その後、自然回復あるいは増悪するなど変容していくことが知られますが、その要因の1つとして、障害後に残存した回路の再編が寄与することが示されてきました。