ホーム

脳の神経回路の機能解明

−目的とする研究内容−

目的とする研究内容  公募内容  研究組織



「神経回路機能」領域の研究概要
領域代表: 狩野方伸
(東京大学大学院医学系研究科教授)

脳の最大の特徴は、それを構成する神経細胞が単独で機能することでは 複雑で高次の脳機能を実現できないことである。 個々の神経細胞は軸索を伸ばし、他の多くの神経細胞とシナプスを介して結合することにより神経回路を形成している。 そして、多くの神経回路が集積してシステムとして機能する脳が構成されている。
したがって、構成要素を対象とした分子・細胞レベルの研究に立脚して神経回路の機能を解明することは、 脳機能の理解のために欠かすことができない。

神経回路は、動物のからだが出来上がるにつれてハードウエアとしてのアウトラインが「形成」される。 この段階では、脳の領域の分化と神経細胞の発生、 各領域での神経細胞の移動やその結果おこる層形成と神経核形成、軸索の成長と標的の認識、 シナプス形成とその安定化などの一連の現象が起こる。

続いて、動物が成長・発達するにつれて、神経回路は機能的に「成熟」する。
この段階では、経験や環境に依存して、 必要なシナプスの強化と不必要なシナプスの除去が起こるとともに、 学習によってシナプスにおける情報の伝わりやすさが柔軟に変化して、 動物の生存に適した機能的な神経回路が作られる。 最後に、動物が成体となるまでに、神経回路はそれぞれの脳の領域において特有な機能を「発現」するようになり、 感覚、認知・判断、運動という複雑で高次の脳機能を実現する要素として機能するようになる。

本特定領域研究では、これらの過程に対応する3つの研究項目を設定し、 生理学、生化学、分子生物学、細胞生物学、解剖学、発生工学など、 様々な研究手法を結集した多面的な研究を推進することにより、神経回路の機能解明を目指す。
これにより、神経回路の「形成」、「機能的成熟」、「特異的機能発現」の 基盤をなす分子細胞機構の理解を格段に進展させるとともに、 神経回路の働きがいかにして複雑で精巧なシステムとしての脳機能を実現するかを明らかにしたい。