計画共同研究は、研究者の要請に基づいて生理学研究所が自らテーマを設定する。１９年度までは、「遺伝子操作モデル動物の生理学的、神経科学的研究」と 「バイオ分子センサーと生理機能」の二つが行われた。２０年度からは、「多光子励起法を用いた細胞機能・形態の可視化解析」と「位相差低温電子顕微鏡の医 学・生物学応用」が開始された。
計画共同研究は、研究者の要請に基づいて生理学研究所が自らテーマを設定する。今年度は、「遺伝子操作モデル動物の生理学的、神経科学的研究」と「バイオ 分子センサーと生理機能」の二つが行われた。２０年度からは、「多光子励起法を用いた細胞機能・形態の可視化解析」と「位相差低温電子顕微鏡の医学・生物 学応用」が開始された。さらに２１年度からは「マウス・ラットの行動様式解析」が開始された。いずれも現在最も高い関心を寄せられている領域であると同時 に、生理学研究所が日本における研究の最先端をいっている分野でもある。多くの共同研究の申請を期待している。

「多光子励起法を用いた細胞機能・形態の可視化解析」

２子励起顕微鏡システムは、低侵襲性で生体および組織深部の微細構造および機能を観察する装置であり、近年国内外で急速に導入が進んでいる。しかし、安定 的な運用を行うためには高度技術が必要であるため、共同利用可能な機関は生理研が国内唯一である。現在、２台の正立（in vivo実験用）と２台の倒立（in vitro実験用）の２光子励起顕微鏡が安定的に稼動している。その性能は世界でトップクラスであり、レーザー光学系の独自の改良により、生体脳において 約1mmの深部構造を1 µm以下の解像度で観察できる性能を構築している。深部観察技術に関しては、科学技術振興機構の産学協同プロジェクトにおいて光学顕微鏡メーカーと共同開 発を行なった。また、生体内神経細胞のCa2+ 動態イメージング技術の確立および長時間連続イメージングのための生体固定器具の開発を行うとともに、同一個体・同一微細構造の長期間繰り返し観察技術の 確立を行った。

「位相差低温電子顕微鏡の医学・生物学応用」

永山國昭教授により生理学研究所で開発された位相差電子顕微鏡は、特に低温手法と組み合わせることで威力を発揮する。無染色の生物試料について生状態の構 造を1 nm分解能で観測可能である。過去数多くの部門内共同研究において、先端的な研究を拓いてきたが、その手法をさらに幅広い医学、生物学のフィールドで有効 利用できるよう、計画共同研究をスタートすることとした。対象は、受容体やチャネルなどの膜蛋白質、各種ウィルス、バクテリア全載細胞、そしてヒトの培養 細胞である。特に、生きた細胞中の分子過程の高分解能観察が生物機能につながる研究に期待したい。
２１年度からは「マウス・ラットの行動様式解析」が開始された。
遺伝子改変動物を用いて、遺伝子と行動を直接関連づけられることが明らかとなってきた。このような研究においては多種類の行動実験を一定の方法に則って再 現性よく行うことが要求される。このような実験を各施設で独立して行うことは極めて困難であり、無駄が多い。生理学研究所では動物の行動様式のシステマ ティックな解析を全国の共同利用研究に供するために、行動・代謝分子解析センターに行動様式解析室を立ち上げた。この施設に日本におけるマウス行動学の権 威である宮川博士を客員教授として迎え、平成２１年度から計画共同利用研究「マウス・ラットの行動様式解析」を開始した。平成２１年度はまずマウスの解析 から行う。