電気生理学的手法は、脳神経系や心臓を構成する興奮性細胞の活動を高い時間分解能で解析することができる優れた実験技術です。当解析室は、シナプス伝達の動作・調節原理や神経回路の機能的構造とその動態制御機構を追究するとともに、電気生理学実験に関する相談や技術指導の要請に応え、共同研究や受託研究を推進して、生命活動の解明に広く貢献することを目的としています。現在遂行中の研究課題は以下の通りです。
１）三者間シナプスの情報処理機構
三者間シナプス（tripartite synapse：シナプス前細胞、シナプス後細胞、両者を被覆するグリア細胞の三者構造）の概念に基づき、神経伝達物質輸送体（neurotransmitter transporter）に着目して神経情報処理システムの分子細胞基盤を解き明かそうとしています。また、遺伝子改変病態モデル動物を解析することにより、急速発症性ジストニア（RDP）、小児交互性片麻痺（AHC）、双極性障害といった脳神経疾患の発症機序を追究しています（共同研究）。電気生理学、組織学、薬理学など基本的な実験手法に加えて、光解除性物質をはじめとする最新技術も導入しています。
２）神経回路の活動制御機構
運動学習に関連した神経回路の同定と活動制御機構
脳は複雑な神経細胞間の結合回路で情報処理を行い、多様な脳部位に情報出力をすることによって高次機能を発揮します。運動を制御する大脳皮質や基底核において、電気生理学的手法、神経細胞・回路モデルによるシミュレーション解析、行動解析などを用いて、学習に関連した神経回路を同定し、局所神経回路や脳部位間の活動制御機構を明らかにすることを目標にしています（図1）。また、共同研究としてドーパミンなどの神経伝達物質の作用機序などについても行動解析と関連付けて解析を進めています。
(A) 光刺激によって誘発される大脳皮質のネットワーク活動。2/3層錐体細胞に選択的にチャネルロドプシン（Venusをタグ）を発現させ（写真）、5層錐体細胞からホールセル記録をスライス標本において行った。光刺激中に膜電位のオシレーションが誘発された。(B) 皮質の抑制性介在細胞（FS細胞）。スライス標本で電気結合した2つのFS細胞から同時に記録。
●は結合部位。
