脳機能計測センター
脳機能を脳神経系の微細構造や神経結合から研究することを目的としている。設備としては超高圧電子顕微鏡（H-1250M型：常用加速電圧1,000kV）を備えている。本装置は医学・生物学専用としては国内唯一の超高圧電子顕微鏡であり，常に技術的改良が加えられると共に，画像解析方法や観察方法に関しても開発が行われている。この装置を用いた全国共同利用実験が行われている。この共同利用実験は（I）生体微細構造の三次元解析，（II）生物試料の高分解能観察，（III）生物試料の自然状態における観察の三課題を主な柱としている。
またよりマクロなレベルの形態研究用として，各種の細胞の初代培養や継代培養，脳スライスの培養，モノクロナール抗体の作成を行える設備および凍結切片やパラフィン切片等の標本作成用設備を備えている。これらの試料を観察するためにビデオ観察も行える各種の光学顕微鏡設備を備えている。
医学生物学用超高圧電子顕微鏡（H-1250M型:
常用加速電圧 1,000kV） |
職 員
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助教授 有 井 達 夫 ARII,
Tatsuo
東北大学理学部卒，名古屋大学大学院理学研究科修士課程修了，同工学研究科博士課程修了，工学博士。レーゲンスブルク大学助手，名古屋大学助手を経て昭和５４年１０月から現職。
専攻：電子顕微鏡学。
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助 手 古 家 園 子 FURUYA,
Sonoko
東京大学薬学部卒，同大学院博士課程修了，薬学博士。日本医科大学助手を経て昭和５３年３月から現職。
専攻：培養細胞の形態生理学。
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思考，判断，意志などを司る脳のしくみを明らかにするためには，ヒトの脳を研究する必要があろう。非侵襲的な脳機能検査法がこのために有用である。しかし現在のところそれらによる情報だけでは不十分であり，脳活動をより直接的に記録あるいは操作できる動物実験を行うことも必要不可欠である。このような観点から，脳の高次機能を司る神経機構の解明を目的として，サルとヒトを対象とした実験研究を相互に関連させながら進めている。研究手法としては，大脳皮質電位の直接記録法，PET（陽電子断層撮影法），脳磁図などを併用している。
図１ ３種類の運動をしている時の脳活動状態（１日分の計測例）
手でレバーを動かして報酬を得る次の３通りの課題をサルに学習させた。(1)自分のペースで動かす（SELF課題）。(2)眼前で光がついたら動かす
（VISUAL課題）。(3)赤と緑の光がランダムな順序でつくので緑の時だけ動かす
（GONOGO課題）。これら3つの課題を図中の１から１２の数字の順序で２分間ずつ計測した。脳活動状態は一見ランダムな変動を示すが，計測を繰返して統計学的に有意な変化を抽出し，脳の立体図上に表示したものが図２，３，４である。 |
図２ SELF課題のときに活性化する領域
図３
GONOGO課題のときに活性化する領域
図４
課題を１日に何度も繰返していると脳活動が漸減する領域
課題の種類とは無関係であり，「やる気」の減退と関係している可能性がある。
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職 員
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助教授 逵 本 徹 TSUJIMOTO,
Toru
京都大学医学部卒，同大学院医学研究科博士課程修了，博士（医学）。彦根市立病院内科医長，生理学研究所助手，京都大学医学研究科助手を経て平成１１年４月から現職。
専攻：脳生理学。
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今や研究を進める上で，コンピュータや情報ネットワークは無くてはならないものになっています。当室では，データ解析やシミュレーションのためのHP
ES45を中核とする生体情報解析システムを始め，高速で安定した情報ネットワークやそれを利用した様々な情報サービス，高画質ディジタルカラープリンタ等の端末・周辺装置群を運用し，所内の研究に活用されています。また，これらの設備を有効に利用するための技術開発を進めています。
21世紀は脳機能に代表されるような複雑な生物反応機構の解明に科学がどこまで迫れるかが問われることになり，外科的手術が可能で，脳地図の解析が進み，かつ心理生理学的解析にも汎用されているラットが，今後ますます分子レベルの研究に利用されてくる。これまでの技術水準では，ES細胞株の樹立そのものが困難なことから，マウス以外の動物では外来遺伝子の導入はできても内在性の遺伝子を狙って破壊する「遺伝子ターゲッティング」ができなかった。しかしクローンヒツジ"ドリー"の誕生を契機に，核移植（クローン作製）技術を応用すれば体細胞等の細胞からキメラを介さないでもノックアウト動物が作製できると証明された。
脳機能分子解析室ではノックアウトラットの作製技術を開発することを目的に，ラットのES細胞株やGFP遺伝子を導入したトランスジェニックラットの胎児期における脳神経細胞，生殖細胞，繊維芽細胞などの細胞株を樹立することを目指している。これと並行して，ラット卵子に適した，核移植・活性化・体外培養の各方法を決定し，クローンラット作製技術の確立に取り組んでいる。
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| A)電気融合によるラット卵子の前核置換 |
B)再構築したラットの2細胞期卵子 |
連続核移植によるクローンラット胚の作製：Ａ）
ラット体細胞核を除核未受精卵子に導入後，薬剤処理により活性化させる。形成した疑似前核と除核受精卵をこのように電極ではさみ，直流パルスをかけて融合させる。Ｂ）
電気融合後に１４時間，体外培養することによって，２細胞期に発生したラットの再構築卵子が得られる。
職 員
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助教授 平 林 真 澄 HIRABAYASHI，Masumi
名古屋保健衛生大学（現：藤田保健衛生大学）衛生学部卒，農学博士。雪印乳業株式会社生物科学研究所研究員，（株）ワイエスニューテクノロジー研究所発生生物学研究室室長，生理学研究所客員助教授を経て，平成１４年４月から現職。
専攻：実験動物学。
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日本学術振興会特別研究員 伊 藤 潤 哉 ITO,
Junya
広島大学生物生産学部卒，同大学大学院生物圏科学研究科修了，博士（農学）。平成１６年４月から現職。
専攻：生殖生物学，発生工学。 | | 
