過去の研究テーマ

私たちの研究チームのテーマは「運動制御」、特に「精緻な運動の制御機構」を解明することです。そしてそれぞれについて「関与する神経回路の基本構造と機能」「回路の損傷後の機能代償機構」をテーマとしています。具体的には「眼球のサッケード運動」と「手指の精密把持運動」を対象として研究を進めています。このような運動制御系を研究する中で、それに関わる神経回路の損傷後の機能代償機構を研究することで、脳の学習・可塑性や環境適応機構、さらに注意や意識・動機づけといった高次な認知機能、さらにはこのような認知機能がどのようにして損傷後の機能代償(すなわちリハビリテーション)を促進するか、といった問題に挑戦しています。

以下、それぞれの研究テーマについて述べます。
@サッケード運動の「回路」については主に中脳上丘の局所回路を主にスライス標本を用いて解析してきました。これが図の@の部分です。最近は2光子レーザー顕微鏡などを用い、よりin vivoの標本にシフトしてきています。(詳細はこちら)
Aそしてサッケード運動の「損傷後の機能代償」としては、サルの一次視覚野の損傷後のサッケード運動を研究しています。これには「運動制御」という問題とともに、いわゆる「盲視」のモデルとしての視覚認知、意識、学習という問題も含まれています。これが図のAの部分です。(詳細はこちら)
B次に手指の運動の「回路」については、麻酔下での古典的な急性電気生理実験やトレーサーを用いた神経解剖実験を行っています。これが図のBの部分です。(詳細はこちら)
Cさらに手指の運動の「損傷後の機能代償」についてはサルの脊髄レベルでの皮質脊髄路損傷後の手指の精密把持運動の機能代償過程について研究してきました。これはスウェーデンのグループとの共同研究として開始され、その後現在もCRESTの研究チームでPETや可逆的機能ブロック法を組み合わせた実験、遺伝子発現解析など多様に展開しています。これが図のCの部分です。また幼弱ラットでの片側大脳皮質損傷後の回路の大規模再編というテーマも扱ってきました。(詳細はこちら)
そして最近新たに加わったのが「機能の操作」という方法論、考え方です。ひとつはブレインマシンインタフェース(BMI)で、大規模な神経活動記録によって行動の際の脳活動から情報を抽出し、一方で刺激を脳に加えることで機能を操作しようとするものです。(図のDの部分です)。(詳細はこちら)もうひとつはウィルスベクターを用いた遺伝子導入による回路機能の選択的操作です(図のE)の部分。(詳細はこちら)

いずれのプロジェクトにおいても、数多くの国内外の研究チームとの共同研究を展開しています。共同研究相手のチームも各項目の詳細に加えてみました。私たちの基本なスタンスは、「必要な方法論は全て取り入れる。自分たちでできないものはできる他人と組む」ということです。


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 伊佐 正 教授 
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