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農学系で行う本格的な脳科学研究

当研究室では、脳・神経系の発達および記憶・感情などの脳機能制御の分子メカニズム、またそれらの破綻を起因とする脳疾患の分子病態の解明を目指しています。遺伝子組換えマウスを作出し、分子生物学、分子遺伝学、行動薬理学、イメージング、およびiPS細胞関連技術などの多彩な手法を用いて基礎神経科学研究を展開するとともに、脳機能と食糧・環境との関連性に注目した応用的研究も実施します。

疾患iPS細胞技術を用いた脳疾患の分子レベルの病態解析

脳の発達異常や成熟脳における神経回路の機能異常が、脳疾患の根本的な原因の一つと考えられています。しかし、疾患の発症に関わる分子メカニズムは未解明な部分が多く残されています。私たちは、疾患関連遺伝子に変異を持った患者さんから樹立したiPS細胞を神経細胞に分化させ、健常者由来の神経細胞と比較することによって、患者さんの神経細胞の機能異常を調べる研究を実施しています。この際、実際の脳に近い、３次元の脳培養のシステムを用いた研究も実施しています。これらの研究を通じて、未解決な脳疾患の治療薬開発に向けた基礎データを蓄積し、社会的に急務である脳疾患の解決に貢献します。

マウス胎仔脳を用いた神経細胞の発達過程の分子メカニズム解析

脳の発達異常が、様々な脳疾患の原因の一つと考えられています。しかし、疾患の発症に関わる分子メカニズムは未解明な部分が多く残されています。私たちは、脳疾患関連遺伝子産物がどのように神経細胞の発達を制御しているか、またその変異によりどのように神経細胞の発達に影響を与えるか、といったことをマウス胎仔脳サンプルを用いて分子レベルで解析しています。

脳高次機能を制御する分子メカニズムの研究

記憶や感情といった様々な脳機能はどのように発揮されるのか、その制御機構は不明な点が多く残されています。私たちは、モデル生物であるマウスを用いて、社会的コミュニケーションや記憶・学習の研究を行っています。また、地球上のほぼ全ての生物は体内時計を持っています。脳機能が約24時間のリズム（サーカディアンリズム）で制御されている機構についても遺伝子レベルでの理解を目指しています。最先端のバイオ技術を駆使して、脳の構造と機能について遺伝子レベルで脳機能の制御メカニズムを明らかにすることで、将来的には医療や福祉の向上へ貢献することを目指しています。

環境や栄養要因と脳機能に関する分子メカニズム研究

脳の働きは遺伝子だけで決まるわけではありません。「環境」という外的要因も大きく関わっています。例えば、小さな箱の中で育てたマウスより、大きな箱の中で遊具を与えて育てたマウスの方が高い記憶力を示すことがわかっています。遊ぶことで刺激を受けて、脳の働きが高まるのです。一方、脳機能を発揮するためには、普段の食事から摂取する栄養素も大切です。私たちは、環境や栄養素といった農学的な観点から、環境や栄養素が脳機能に与える影響を分子レベルで研究しています。

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