遺伝発達行動学＜基礎・基盤医学領域　遺伝発達行動学講座＞
Developmental Genetics and Behavioral Neuroscience　＜Basic Medicine　Department of Developmental Genetics and Behavioral Neuroscience＞

認知、意識、記憶などの高次機能を司るわたしたちの複雑な脳回路はどのようにつくられ、機能を発揮するのでしょうか？この興味深い基礎医学・生物学のクエスチョン解明を目指して、わたしたちは日々研究に取り組んでいます。脳回路がかたちづくられる発生・発達過程のメカニズムを解明することは、神経発達障害の発症機構を理解し、診断・予防・治療などを見据えた医療シーズを開発するためにも必須と考えられます。
わたしたちの研究室では現在、約50人に1人の児童にみられる自閉スペクトラム症の発症機構を明らかにすることを視野にいれ、遺伝子改変マウスを含む最先端の科学技術を組み合わせた研究を展開しています。中でも、大脳皮質において局所抑制機能を担うインターニューロン群の多様性、社会性行動を制御する回路機構に着目することで、ゲノム・分子・オルガネラ・神経細胞・回路・行動レベルでの発達メカニズム解明を目指しています。

研究テーマ1　回路発達を促進する分子機構の解明
生後発達期に自閉スペクトラム症の発症を制御する分子メカニズムの解明を目標に、単一細胞RNAシークエンシング法や遺伝子発現介入操作などを実施しています。独自に開発した自閉症FOXG1症候群モデルマウス群とその治療モデルに加え、各種モデル系や実験系を組み合わせることで分子メカニズムの統合的な理解を目指します。

研究テーマ2　回路発達を促進する神経機構の解明
発生が進みニューロンの配置が完了する頃には、シナプスの形成や増強、取捨選択などが始まり、回路が成熟へと向かいます。独自の研究から、「特定のニューロン群」が回路発達を主導し促進することを突き止めています。これら特定のニューロン群が内在的なプログラムおよび環境依存的な機構によって、行動機能の発達や獲得に寄与するメカニズムを明らかにします。

研究テーマ3　個体の行動獲得を制御する回路機構の解明
発達期の動物がみせる様々な行動パターンを制御する回路メカニズムを解明します。特定ニューロンタイプの神経活動をin vivoにてモニターし、同時に神経活動を操作することで、発達期回路と個体行動との因果関係を明らかにします。そのため、ファイバーフォトメトリー法などを用いたカルシウムイメジングやオプトジェネティクスおよびケモジェネティクスの手法を組み合わせた実験系を展開しています。

【沿革】