Graduate School

大学院教育

各種研究機関との連携のもと、
未来の生理学研究を担う
若手研究者を育成します

大学院 2022年度入学 研究部門紹介

各部門の研究テーマ

神経機能素子研究部門 

kubo2021.png 久保 義弘 教授    tateyama2021.png 立山 充博 准教授

イオンチャネル・受容体の動的構造機能連関と機能制御機構
 イオンチャネル、受容体、G蛋白質等の膜関連機能タンパク質は、神経機能の要となる精妙につくられた素子である。その機能発揮のメカニズムを明らかにするために、分子生物学、電気生理学、一分子イメージングやFRET解析、膜電位固定下蛍光強度解析等の光生理学の手法を用いて、構造機能連関とリアルタイムの構造変化にアプローチしている。また、各素子の有する特性の、脳における機能的意義を明らかにするために、遺伝子改変マウスを用いた行動生理学研究も進めている。
 
原著論文

 Chen IS, Eldstrom J, Fedida D, Kubo Y (2021) A novel ion conducting route besides the central pore in an inherited mutant of G-protein-gated inwardly rectifying K+ channel. J Physiol (Online ahead of print, 2021 Dec 8) doi: 10.1113/JP282430.
Hirazawa K, Tateyama M, Kubo Y, Shimomura T (2021) Phosphoinositide regulates dynamic movement of the S4 voltage sensor in the second repeat in two-pore channel 3. J Biol Chem 297(6):101425. doi: 10.1016/j.jbc.2021.101425.
Andriani RT, Kubo Y (2021) Voltage-clamp fluorometry analysis of structural rearrangements of ATP-gated channel P2X2 upon hyperpolarization.
Elife 10:e65822. doi: 10.7554/eLife.65822.

連絡先  久保 義弘 TEL:0564-55-7831 / E-mail:ykubo@nips.ac.jp
 
研究部門HP

生体膜研究部門

fukata2021.png 深田 正紀 教授  yuko2021.png 深田 優子 准教授

シナプス伝達の制御メカニズム
記憶や学習の基盤となるシナプス伝達やシナプス可塑性の分子機構、さらには、てんかんや自己免疫性脳炎等の脳疾患の病態機構の解明を目指している。プロテオミクス、超解像イメージング、生理学、マウス遺伝学等の手法を駆使し「脳がどのように高次機能を遂行し、疾患においてどのように機能が破綻するのか」について明確な解答を導き出すことを目指す。また、タンパク質のシナプス局在を制御するパルミトイル化脂質修飾に関する研究も進めている。
 
原著論文・総説等

Fukata Y, Chen X, Chiken S, Hirano Y, Yamagata A, Inahashi H, Sanbo M, Sano H, Goto T, Hirabayashi M, Kornau HC, Prüss H, Nambu A, Fukai S, Nicoll RA, Fukata M (2021) LGI1–ADAM22–MAGUK configures trans-synaptic nanoalignment for synaptic transmission and epilepsy prevention. Proc Natl Acad Sci USA. 118:e2022580118.
Yokoi N, Fukata Y*, Okatsu K, Yamagata A,Liu Y, Sanbo M, Miyazaki Y, Goto T, Abe M, Kassai H, Sakimura K, Meijer D, Hirabayashi M, Fukai S, Fukata M* (2021) 14-3-3 proteins stabilize LGI1-ADAM22 levels to regulate seizure thresholds in mice. Cell Rep 37:110107.

連絡先    深田 正紀 TEL:0564-59-5873 / E-mail:mfukata@nips.ac.jp
 
研究部門HP

生体分子構造研究部門

murata.jpg 村田 和義 特任教授 
  
電子顕微鏡用いた生体分子および生体分子複合体の立体構造解析
 クライオ電子顕微鏡(TITAN, Krios G4, JEM2200)、電子線トモグラフィ試料作製装置(Aquilos2)等を用いて、チャネル、受容体、接着分子、巨大タンパク質複合体、ウイルス粒子、染色体などの生体超分子の高分解能立体構造解析や、微生物、培養細胞、神経細胞中の細胞内小器官の三次元形態観察を行う。また、このための電子顕微鏡の改良、デジタル画像解析技術の開発を行う。
 
原著論文・総説等

Haga K, Takai-Todaka R, Matsumura Y, Song C, Takano T, Tojo T, Nagami A, Ishida Y, Masaki H, Tsuchiya M, Ebisudani T, Sugimoto S, Sato T, Yasuda H, Fukunaga K, Sawada A, Nemoto N, Murata K, Morimoto T, Katayama K. (2021) Nasal delivery of single-domain antibody improves symptoms of SARS-CoV-2 infection in an animal model. PLoS Pathog 17(10), e1009542.
Song C, Satoh T, Sekiguchi T, Kato K*, Murata K* (2021) Structural fluctuations of the human proteasome α7 homo-tetradecamer double ring imply the proteasomal α-ring assembly mechanism. Int J Mol Sci 22(9), 4519.
Kayama Y, Burton-Smith RN, Song C, Terahara N, Kato T, Murata K* (2021) Below 3 Å structure of apoferritin using a multipurpose TEM with a side entry cryoholder. Sci Rep 11, 8395.
総説等    宋 致宖、村田和義(2021)クライオ電子顕微鏡で生体分子の構造解析をはじめよう,日本結晶学会誌Vol.63 P.80-88 日本結晶学会

連絡先  村田 和義 TEL:0564-59-5290 / E-mail:kazum@nips.ac.jp
 
研究部門HP

細胞構造研究部門

furuse.png 古瀬 幹夫 教授  izumi.png 泉 裕士 准教授

細胞間接着による上皮バリア機能の形成維持機構
   上皮の最も基本的なはたらきであるバリア機能と物質透過性の制御における上皮細胞間接着装置の役割を分子レベルで解明しようとしている。そのために、自ら同定した細胞間接着装置の構成分子の機能と動態を、電子顕微鏡形態学を含む細胞生物学的手法と生理学的手法を用いて解析している。培養上皮細胞のモデル系に加え、遺伝子改変マウス、ショウジョウバエを用いた個体レベルの研究も行っている。
 
原著論文

Sugawara T, Furuse K, Otani T, Wakayama T, Furuse M. (2021) Angulin-1 seals tricellular contacts independently of tricellulin and claudins. J Cell Biol. 220: e202005062
Izumi Y, Furuse K, Furuse M. (2021) The novel membrane protein Hoka regulates septate junction organization and stem cell homeostasis in the Drosophila gut. J Cell Sci. 134: jcs257022
Otani T, Nguyen TP, Tokuda S, Sugihara K, Sugawara T, Furuse K, Miura T, Ebnet K, Furuse M (2019) Claudins and JAM-A coordinately regulate tight junction formation and epithelial polarity. J Cell Biol 218: 3372-3396

連絡先    古瀬 幹夫 TEL:0564-59-5277 / E-mail:furuse@nips.ac.jp
 
研究部門HP

細胞生理研究部門 

 sokabe2021.png 曽我部 隆彰 准教授

感覚受容の分子機構の解明
 TRPチャネルを中心として温度受容・痛み刺激受容・味刺激受容等の感覚受容の分子機構の解明を目指して主に電気生理学的手技、分子生物学的手技を適用して研究を進めている。遺伝子改変マウスを用いた個体レベルの解析も行っている。また、ショウジョウバエを用いた行動解析を通して、温度受容や物理刺激応答に関わる脂質遺伝子の探索と生理機能の解析を進めている。新しい昆虫忌避剤や殺虫剤の探索も行っている。さらに、生物は進化の過程で環境温度の変化に対して温度感受性をダイナミックに変化させて適応してきたと考えられ、温度感受性TRPチャネルの進化解析も進めている。
 
原著論文

Boudaka A, Saito C.T., Tominaga M. Deletion of TRPV4 Enhances in vitro Wound Healing of Murine Esophageal Keratinocytes. Sci. Rep. 10: 11349, 2020.
Feng X, Takayama Y. Nobuhiko Ohno N, Kanda H, Dai Y, Sokabe T, Tominaga M. Increased TRPV4 expression in non-myelinating Schwann cells is associated with demyelination after sciatic nerve injury. Comms, Biol. 3: 716 (2020).
Sokabe T, Chen HC, Luo J, Montell C (2016) A switch in thermal preference in Dtrosophila larvae on multiple rhodopsins. Cell Rep 17 (2): 336-344.

連絡先  富永 真琴  TEL:0564-59-5286 / E-mail:tominaga@nips.ac.jp
            曽我部 隆彰 TEL : 0564-59-5287 / E-mail : sokabe@nips.ac.jp

 
研究部門HP

心循環シグナル研究部門

nishida.png 西田 基宏 教授  nishimura2021.png 西村 明幸 特任准教授

心循環恒常性の維持・変容の分子機構解析
   様々な環境因子の複合曝露に対して、心臓や血管が大きさや形態・機能を変化させ、心循環恒常性を維持する機構を、環境変化を感知する膜タンパク質の機能多様性やそれに伴って起こるタンパク質間相互作用に着目した解析を進めている。疾患モデルマウスを用いた心血管機能の解析、初代培養細胞を用いたオルガネラ動態イメージング、ケミカルバイオロジーを駆使した蛋白質イオウ分子の化学修飾解析により、筋肉の萎縮とその修復機構を、階層を越えて、統合的に理解することを目指す。
 
原著論文

Nishimura A, Shimoda K, Tanaka T, Toyama T, Nishiyama K, Shinkai Y, Numaga-Tomita T, Yamazaki D, Kanda Y, Akaike T, Kumagai Y, Nishida M (2019) Depolysulfidation of Drp1 induced by low-dose methylmercury exposure increases cardiac vulnerability to hemodynamic overload. Science Signal 12(587): pii: eaaw1920.
Nishiyama K, Nishimura A, Shimoda K, Tanaka T, Kato Y, Shibata T, Tanaka H, Kurose H, Azuma Y-T, Ihara H, Kumagai K, Akaike T, Eaton P, Uchida K, Nishida M*. Redox-dependent internalization of purinergic P2Y6 receptor limits colitis progression. Science Signal. (2022). doi: 10.1126/scisignal.abj0644.

連絡先    西田 基宏 TEL:0564-59-5560 / E-mail:nishida@nips.ac.jp
                西村明幸 TEL:0564-59-5563 E-mail: aki@nips.ac.jp


研究部門HP

分子神経免疫研究部門 

murakami2022.jpg 村上 正晃 教授  hasebe2022.jpg 長谷部 理絵 特任准教授

神経免疫連関による炎症疾患病態誘導の分子機構
   私たちは神経-免疫連関の新たなコンセプトとして、2012年にゲートウェイ (G) 反射を発見した。G反射では、重力、痛み、ストレス、光などの環境刺激や人為的刺激により特定の神経回路が活性化することにより、中枢神経系を含め血液関門を有する臓器の特定部位の血管部位で血中の自己反応性 T 細胞存在が集積し炎症が誘導される。G反射は様々な病態や生理現象に関与している可能性があり、分子神経免疫研究部門では、新たなG反射の発見と、既知のG反射の詳細な神経回路をはじめとする分子機構の解明を目的に研究を行っている。
 
原著論文

Murakami M, Kamimura D, Hirano T (2019) Pleiotropy and Specificity: Insights from the interleukin 6 family of cytokines. Immunity 50: 812-831.
Stofkova A, Kamimura D, Ohki T, Ota M, Arima Y, Murakami M (2019). Photopic light-mediated down-regulation of local α1A-adorenagic signaling protects blood-retina barrier in experimental autoimmune uveoretinitis. Sci Rep 9: 2353.
Arima Y, Ohki T, Nishikawa N, Higuchi K, Ota M, Tanaka Y, Nio-Kobayashi J, Elfeky M, Sakai R, Mori Y, Kawamoto T, Stofkova A, Sakashita Y, Morimoto Y, Kuwatani M, Iwanaga T, Yoshioka Y, Sakamoto N, Yoshimura A, Takiguchi M, Sakoda S, Prinz M, Kamimura D, Murakami M (2017) Brain micro-inflammation at specific vessels dysregulates organ-homeostasis via the activation of a neu neural circuit. eLife 6: e25517.
Arima Y, Kamimura D, Atsumi T, Harada M, Kawamoto T, Nishikawa N, Stofkova A, Ohki T, Higuchi K, Morimoto Y, Wieghofer P, Okada Y, Mori Y, Sakoda S, Saika S, Yoshioka Y, Komuro I, Yamashita T, Hirano T, Prinz M, Murakami M (2015) A pain-mediated neural signal induces relapse in murine autoimmune encephalomyelitis, a multiple sclerosis model. eLife 4: e08733.
Arima Y, Harada M, Kamimura D, Park JH, Kawano F, Yull FE, Kawamoto T, Iwakura Y, Betz, UAK, Marquez G, Blackwell TS, Ohira Y, Hirano T, Murakami M (2012) Reginal neural activation defines a gateway for autoreactive T cells to cross the blood-brain barrier. Cell 148: 447-457.

連絡先    村上 正晃 TEL:0564-55-7727 / E-mail:masaakim@nips.ac.jp
                長谷部 理絵 TEL: 0564-55-7729 / E-mail : hasebe@nips.ac.jp

 
研究部門HP

生殖・内分泌系発達機構研究部門

 nakajima2021.jpg 中島 健一朗 准教授

視床下部における生体エネルギー代謝の調節機構
   生体のエネルギーバランスは、摂食行動とエネルギー消費機構によって調節され、両者は視床下部において巧みに統合・制御されている。当研究室では、生体エネルギー代謝の調節が視床下部を中心とした各臓器・組織間の相互作用によって達成されるとの観点に立ち、作用伝達物質であるホルモン、自律神経系及び味覚伝達経路を分子レベルで明らかにすることにより、摂食行動およびエネルギー代謝調節機構の解明を目指す。
 
原著論文

Fu O, Iwai Y, Narukawa M, Ishikawa AW, Ishii KK, Murata K, Yoshimura Y, Touhara K, Misaka T, Minokoshi Y, Nakajima KI (2019) Hypothalamic neuronal circuits regulating hunger-induced taste modification. Nature Commun 10: 4560.
Okamoto S, Sato T, Tateyama M, Kageyama H, Maejima Y, Nakata M, Hirako S, Matsuo T, Kyaw S, Shiuchi T, Toda C, Sedbazar U, Saito K, Asgar NF, Zhang B, Yokota S, Kobayashi K, Foufelle F, Ferré P, Nakazato M, Masuzaki H, Shioda S, Yada T, Kahn BB, Minokoshi Y (2018) Activation of AMPK-regulated CRH neurons in the PVH is sufficient and necessary to induce dietary preference for carbohydrate over fat. Cell Rep 22: 706-721.

連絡先    箕越 靖彦 TEL:0564-55-7741/ E-mail:minokosh@nips.ac.jp
               中島 健一朗 TEL:0564-55-77742 / E-mail:knakaj@nips.ac.jp

 
研究部門HP

生体恒常性発達研究部門

 narushima.JPG 鳴島 円 准教授  

発達/障害/環境による神経回路機能の再編成とグリアによる制御
   発達期、学習時、睡眠時などの生理的条件下や病態モデルを用いて、神経回路の再編成のメカニズムについて特にグリア細胞の機能に着目して研究を行っている。感覚情報処理や情動に関連する脳部位において、最先端2光子励起レーザー顕微鏡を用いた神経細胞やグリアの生体内イメージングと光による活動操作法、スライスパッチクランプ法などの電気生理学手法、分子生物学的手法を利用して研究している。
 
原著論文

Horiuchi H, Agetsuma M, Ishida J, Nakamura Y, Cheung D, Nanasaki S, Kimura Y, Iwata T, Takahashi K, Sawada K, Nabekura J (2020) CMOS-based bio-image sensor spatially resolves neural activity-dependent proton dynamics in the living brain. Nat Commun 11: 712.
Haruwaka K, Ikegami A, Tachibana Y, Ohno N, Konishi H, Hashimoto A, Matsumoto M, Kato D, Ono R, Kiyama H, Moorhouse AJ, Nabekura J, Wake H (2019) Dual microglia effects on blood brain barrier permeability induced by systemic inflammation, Nature Commun 10: 5816.
Narushima M, Yagasaki Y, Takeuchi Y, Aiba A, Miyata M (2019) The metabotropic glutamate receptor subtype 1 regulates development and maintenance of lemniscal synaptic connectivity in the somatosensory thalamus. PLoS One 14(12): e0226820.

連絡先    鳴島 円 TEL:0564-55-7854 / E-ail:narumado@nips.ac.jp
 
研究部門HP

視覚情報処理研究部門

yoshimura yumiko.jpg 吉村 由美子 教授   

大脳皮質視覚野神経回路の機能特性とその発達
   大脳皮質で行われている情報処理の神経回路基盤とその発達メカニズムを明らかにすることを目指し、生後の視覚体験操作や視覚弁別課題トレーニングを行ったマウス・ラットの視覚野をモデルに研究を進めている。主な研究手法は、脳スライス標本にホールセル記録法やレーザースキャン局所刺激法等を適用したシナプス・神経回路解析、覚醒・麻酔動物を対象にした電気生理学的記録や2光子励起Ca2+イメージングによる視覚反応解析である。
 
原著論文

Kimura R, Yoshimura Y (2021) The contribution of low contrast–preferring neurons to information representation in the primary visual cortex after learning. Sci Adv, Volume 7, Issue 48
Nishio N, Hayashi K, Ishikawa AW, Yoshimura Y (2021) The role of early visual experience in the development of spatial-frequency preference in the primary visual cortex. J Physiol, 2021 Sep;599(17):4131-4152.
Ishikawa AW, Komatsu Y, Yoshimura Y (2018) Experience-dependent development of feature-selective synchronization in the primary visual cortex. J Neurosci 38: 7852-7869. 

連絡先   吉村 由美子 TEL:0564-55-7731 / E-mail:yumikoy@nips.ac.jp
 
研究部門HP

バイオフォトクニス研究部門

nemoto.png 根本 知己 教授  Enoki-trimmed.png 榎木 亮介 准教授

先端光イメージングよる生理機能、生体リズムの研究
   先端的な非線形光学、レーザー、ナノ材料等の技術を駆使した光イメージング法を独自に開発している。特に、世界最先端の超深部、超解像、長期イメージングを実現し、神経回路や神経活動、開口放出などの定量的な可視化解析から、生体リズムなどを含む生理機能の創発原理やその分子基盤の理解を目指す。
 
原著論文

Iijima K, Oshima T, Kawakami R, Nemoto T (2021) Optical clearing of living brains with MAGICAL to extend in vivo imaging ,,iScience,Volume 24, Issue 1. 
Takahashi T, Zhang H, Kawakami R, Yarinome K, Agetsuma M, Nabekura J,
Otomo K, Okamura Y, Nemoto T (2020) PEO-CYTOP Fluoropolymer Nanosheets as a Novel Open-Skull Window for Imaging of the Living Mouse Brain, iScience, VOLUME 23, Issue 10, 101579.
Yamaguchi K, Kitamura R, Kawakami R, Otomo K, Nemoto T (2020) In vivo two-photon microscopic observation and ablation in deeper brain regions realized by modifications of excitation beam diameter and immersion liquid, PLOS ONE,  5(8): e0237230,

連絡先    根本知己 TEL:0564-59-5255 / E-mail: tn@nips.ac.jp

研究部門HP

多細胞回路動態研究部門

wake2021.png 和氣 弘明 教授 

大脳皮質多細胞回路動態の機能特性と病態時における変容
  2光子顕微鏡によって大脳皮質の情報処理における神経―グリア回路動態の基盤を明らかにすることを目指し、グリア細胞の神経回路活動に対する寄与を抽出し、その生理機能を明らかにする。また中枢神経系病態時における変容を可視化する。さらに私たちが開発したホログラフィック顕微鏡を用いて、神経およびグリア細胞活動を光操作することで、その機能連関や局所神経回路の機能結合、さらには可視化した細胞のトランスクリプトーム情報の抽出を行い、これら多階層情報を解析する。
 
原著論文

Quan X, Kato D, Daria V, Matoba O, Wake H*. Holographic microscope and its biological application. Neurosci Res. 2021, Nov 2: S01680102(21)00220-0
Okada T, Kato D, Nomura Y, Obata N, Quan X, Morinaga A, Yano H, Guo Z, Aoyama Y, Tachibana Y, Moorhouse AJ, Matoba O, Takiguchi T, Mizobuchi S and Wake H*. Pain induces stable, active microcircuits in the somatosensory cortex that provide a new therapeutic target. Sci Adv, 2021 Mar 19;7(12):eabd8261.
Haruwaka K, Ikegami A, Tachibana Y, Ohno N, Konishi H, Hashimoto A, Matsumoto M, Kato D, Ono R, Kiyama H, Moorhouse AJ, Nabekura J and Wake H*. Dual Microglia Effects on Blood Brain Barrier Permeability Induced by Systemic Inflammation, Nature Commun. 2019, Dec 20;10(1):5816.

連絡先   和氣 弘明 TEL:0564-55-7724 / E-mail:hirowake@nips.ac.jp
 
研究部門HP

認知行動発達機構研究部門

isoda.png 磯田 昌岐 教授 

社会的認知機能のシステム生理学的理解
   他者の行為やその結果についての情報を、脳はどのように処理し、自己の意思決定や行動選択にいかすのか。こうした社会的認知機能の神経基盤を明らかにする目的で、覚醒下のサルのさまざまな脳領域から神経活動を記録・解析する実験をおこなっている。主たる研究手法は、単一神経細胞活動記録法、局所電場電位の多領域多点同時記録法、薬物の局所注入による神経活動操作法、ウイルスベクターを用いた神経路選択的活動制御法、トレーサーを用いた神経解剖学的手法である。
 
原著論文

Ninomiya T, Noritake A, Kobayashi K, Isoda M (2020) A causal role for frontal cortico-cortical coordination in social action monitoring. Nature Communications 11: 5233.
Noritake A, Ninomiya T, Isoda M (2018) Social reward monitoring and valuation in the macaque brain. Nature Neuroscience 21: 1452-1462.
Yoshida K, Go Y, Kushima I, Toyoda A, Fujiyama A, Imai H, Saito N, Iriki A, Ozaki N, Isoda M (2016) Single-neuron and genetic correlates of autistic behavior in macaque. Science Advances 2: e1600558.

連絡先    磯田 昌岐  TEL:0564-55-7761 / E-mail:isodam@nips.ac.jp

研究部門HP

神経ダイナミクス研究部門

kitajo.png 北城 圭一 教授 

神経ダイナミクスの機能的役割の解明
   ヒトや動物の神経活動は振動、同期などの多様な非線形ダイナミクスを示す。EEG、MEG、fMRI、非侵襲脳刺激、ブレインマシンインターフェイス手法、自律神経系計測等を組み合わせてのヒト実験を行う。またヒトと動物の神経活動データの非線形動力学、情報理論、ネットワーク解析、統計的機械学習に基づいたデータ解析と数理モデル化を行う。これにより非線形ダイナミクスを基盤とした知覚、認知、運動、社会性機能等の脳情報処理機構の個人特性と、さまざまな神経精神疾患の統合的な理解を目指す。
 
原著論文

Shakeel A, Onojima T, Tanaka T, Kitajo K (2021) Real-time implementation of EEG oscillatory phase-informed visual stimulation using a least mean square-based AR model. J Pers Med 11, 38: doi: 10.3390/jpm11010038
Okazaki YO, Mizuno Y, Kitajo K (2020) Probing dynamical cortical gating of attention with concurrent TMS-EEG. Sci Rep 10, 4959: 1-10
Suetani H, Kitajo K, A manifold learning approach to mapping individuality of human brain oscillations through beta-divergence. Neurosci Res 156: 188-196,
Glim S, Okazaki Y, Nakagawa Y, Mizuno Y, Hanakawa T, Kitajo K (2019) Phase-amplitude coupling of neural oscillations can be effectively probed with concurrent TMS-EEG. Neural Plast 6263907: 1-13.

連絡先   北城 圭一 TEL:0564-55-7751 / E-mail:kkitajo@nips.ac.jp
 
研究部門HP

心理生理学研究部門 

  Masaki Fukunaga2020.jpg 福永 雅喜 准教授 

超高磁場MRIによる新規計測法開発とヒト脳の機能構造関連解析
   磁気共鳴法 (magnetic resonance: MR) は、生体の構造、機能、代謝、分子動態を非侵襲的に観察できる優れた計測技術である。当部門では、脳を対象に、7テスラ超高磁場MRIを用いたイメージングおよび分光法を駆使し、ヒト脳の構造と機能の関連について研究を進めるとともに、生体パラメーター収集のための新規計測法を開発する。また、脳画像による疾患理解を目的に、多施設臨床共同研究に参画し、ビッグイメージングデータ解析から精神疾患のエンドフェノタイプ、バイオマーカー探索を推進している。
 
原著論文

Maruyama S, Fukunaga M, Sugawara SK, Hamano YH, Yamamoto T, Sadato N (2021) Cognitive control affects motor learning through local variations in GABA within the primary motor cortex. Sci Rep. 11:18566.
Yamamoto T, Fukunaga M, Sugawara SK, Hamano YH, Sadato N (2021) Quantitative Evaluations of Geometrical Distortion Corrections in Cortical Surface-Based Analysis of High-Resolution Functional MRI Data at 7T. J Magn Reson Imaging. 53:1220-1234.
Koshiyama D, Fukunaga M, Okada N, Morita K, Nemoto K et al (2020) White matter microstructural alterations across four major psychiatric disorders: mega-analysis study in 2937 individuals. Mol Psychiatry. 25:883-895.
Maruyama S, Fukunaga M, Fautz HP, Heidemann R, Sadato N (2019) Comparison of 3T and 7T MRI for the visualization of globus pallidus sub-segments. Sci Rep. 9:18357.

連絡先    福永 雅喜 TEL:0564-55-7842 / E-mail:fuku@nips.ac.jp

研究部門HP

感覚認知情報研究部門 

takemura2022.jpg 竹村 浩昌 教授 

機能的・構造的脳マッピングによる感覚・認知情報処理機構の研究
   主に生理学研究所が保有する磁気共鳴(MR)装置を用いて、脳構造および脳活動の計測・分析を行い、脳の構造と脳の機能がどのように関連しているのかを解明する研究に取り組んでいる。またヒト健常例を対象とした研究にとどまらず、動物モデルを対象としたMR脳計測データの評価や眼科疾患などの症例における脳データ解析にも取り組んでいる。
 
原著論文

Masuda, Y., Takemura, H., Terao, M., Miyazaki, A., Ogawa, S., Horiguchi, H., Nakadomari, S., Matsumoto, K., Nakano, T., Wandell, B.A. & Amano, K. (2021) V1 projection zone signals in human macular degeneration depend on task despite absence of visual stimulus. Current Biology, 31(2), 406–412.
Takemura, H., Palomero-Gallagher, N., Axer, M., Gräßel, D., Jorgensen, M.J., Woods, R. & Zilles, K. (2020) Anatomy of nerve fiber bundles at micrometer-resolution in the vervet monkey visual system. eLife, 9, e55444.
Takemura, H., Pestilli, F., Weiner, K.S., Keliris, G.A., Landi, S., Sliwa, J., Ye, F.Q., Barnett, M., Leopold, D.A., Freiwald, W.A., Logothetis, N.K. & Wandell, B.A. (2017) Occipital white matter tracts in human and macaque. Cerebral Cortex, 27(6), 3346–3359.


連絡先    竹村  浩昌  TEL:0564-55-7861 / E-mail:htakemur@nips.ac.jp
 
研究部門HP

動物資源共同利用研究センター

nishijima.jpg 西島 和俊 教授

実験モデル動物の開発と特性解析
   科学的に意義のある動物実験を実施するには、動物に対する知識や飼育環境の適正化が不可欠である。動物資源共同利用研究センターでは、獣医学、実験動物学的見地より、各動物種(特にウサギ)に適応した実験手法(モデル開発と特性解析)、系統保存方法、飼育管理方法の開発を推進している。
 
原著論文・総説等

Matsuhisa F, Kitajima S, Nishijima K, Akiyoshi T, Masatoshi Morimoto M, Fan J (2020) Transgenic Rabbit Models: Now and the Future. Appl Sci 10: 7416
Matsuda Y, Shibata Y, Basaki K, Fukuda Y, Takai N, Maeda T, Hirao M, Yano M, Higashiya M, Obata T, Seki S, Nishijima K (2019) Characteristic features of newly established specific pathogen-free albino large rabbit (JW-AKT): Comparison with Japanese White and New Zealand White rabbits. J Vet Med Sci 2019 May; 81: 739–743.
Seki S, Basaki K, Komatsu Y, Fukuda Y, Yano M, Matsuo Y, Obata T, Matsuda Y, Nishijima K (2018) Vitrification of one-cell mouse embryos in cryotubes. Cryobiol 81: 132-137.

連絡先    西島和俊 TEL:0564-55-7781 / E-mail: kanish@nips.ac.jp
 
研究部門HP

脳機能計測・支援センター 多光子顕微鏡室

murakoshi.bmp 村越 秀治 准教授 

2光子蛍光寿命イメージング顕微鏡を用いた細胞内シグナル分子活性化機構の研究
  神経細胞やグリア細胞内のシグナル伝達分子活性化のイメージング・光操作技術を駆使してシナプス可塑性システムの解明を目指している。最近、世界でトップクラスの時空間分解能を実現した2光子蛍光寿命イメージング顕微鏡を用いて、海馬神経細胞内でシグナル分子の活性化を単一シナプスレベルで行うことに成功した。加えて現在、新規蛍光タンパク質や光応答性シグナル伝達分子の開発も進めており、これらを用いて、シナプス分子動態や個体マウスの光操作による研究も推進している。
 
原著論文・総説等

Shibata AC, Ueda HH, Eto K, Onda M, Sato A, Ohba T, Nabekura J, and Murakoshi H* (2021) Photoactivatable CaMKII induces synaptic plasticity in single synapses.
Nature communications 12, 751
Murakoshi H, Shin M, Parra-Bueno P, Szatmari EM, Shibata AC, and Yasuda R (2017)
Kinetics of endogenous CaMKII required for synaptic plasticity revealed by optogenetic kinase inhibitor. Neuron 94: 37-47.
Murakoshi H, Wang H, Yasuda R (2011) Local, persistent activation of Rho GTPases during plasticity of single dendritic spines. Nature 472:100-104.
総説等    Murakoshi H, Yasuda R (2012) Postsynaptic signaling during plasticity of dendritic spines. Trends Neurosci 35:135-143.

連絡先   村越 秀治 TEL:0564-55-7857 / E-mail:murakosh@nips.ac.jp
 
研究部門HP

行動・代謝分子解析センター ウイルスベクター開発室

kobayashi kenta.png 小林 憲太 准教授 

新しいウイルスベクターシステムを利用した脳機能の解析
   我々は、特定の神経路においてのみ導入遺伝子の発現を誘導することが出来る遺伝学的なアプローチとして、ダブルウイルスベクターシステムを開発した。本研究室では、このシステムを駆使して、大脳皮質—大脳基底核ループを形成するそれぞれの神経路が持つ生理機能を分子レベルで解析している。また、より効率的な特定神経路解析を実現するために、新しいウイルスベクターシステムの開発にも取り組んでいる。
 
原著論文・総説等

Sano H, Kobayashi K, Yoshioka N, Takebayashi H, Nambu A (2020) Retrograde gene transfer into neural pathways mediated by adeno-associated virus (AAV)-AAV receptor interaction. J Neurosci Methods 345:108887.

Kobayashi K, Kato S, Kobayashi K (2018) Genetic manipulation of specific neural circuits by use of a viral vector system. J Neural Transm (Vienna) 125:67-75.
Kobayashi K, Inoue KI, Tanabe S, Kato S, Takada M, Kobayashi K (2017) Pseudotyped lentiviral vectors for retrograde gene delivery into target brain regions. Front Neuroanat 11:65.
Kobayashi K, Sano H, Kato S, Kuroda K, Nakamuta S, Isa T, Nambu A, Kaibuchi K, Kobayashi K (2016) Survival of corticostriatal neurons by Rho/Rho-kinase signaling pathway. Neurosci Lett 630:45-52.

連絡先  小林 憲太 TEL:0564-55-7827 / E-mail:kobaya@nips.ac.jp
 
研究部門HP