革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明(革新脳)

霊長類(マーモセット)の高次脳機能を担う神経回路の全容をニューロンレベルで解明することにより、ヒトの精神・神経疾患の克服や情報処理技術の高度化に貢献します。

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パーキンソン病モデルへのペランパネルの有効性―パーキンソン病の進行抑制治療への期待―

パーキンソン病では、αシヌクレインという蛋白質が神経細胞に異常に蓄積・凝集し、それが神経細胞の間を伝播することで病状を進行させると考えられています。本研究では、αシヌクレインフィブリルを投与した培養細胞とマウスを用いた実験により、抗てんかん薬の一種である「ペランパネル」が、マクロピノサイトーシスによるαシヌクレインフィブリルの細胞内への取り込みと、引き続いて起きる細胞内αシヌクレイン凝集体形成を抑制することを見出しました。本研究成果は、「Movement Disorders」に掲載されました。

さまざまな動物種からiPS細胞を作出する方法の確立-幹細胞を用いた細胞工学の基盤となる重要なリソース-

本研究では、さまざまな哺乳動物の皮膚の細胞を用いて、最適化された遺伝子セット・培養条件によって人工多能性幹細胞を樹立する新しい方法を確立しました。この方法で樹立されたiPS細胞はリプログラミングに用いた外来遺伝子の”完全に抜けた”細胞である事が解析によって明らかとなり、さまざまな動物モデルを用いた細胞工学において基盤となる重要なリソースである事が分かりました。本研究成果は、「Stem Cell Reports」に掲載されました。

抑制性ニューロンだけに外来遺伝子を発現させる手法を開発 -抑制性ニューロンが関与する精神神経疾患の研究を加速-

本研究では、脳の抑制性ニューロンだけに外来遺伝子を発現させる手法を開発しました。血液脳関門透過型のアデノ随伴ウイルスベクターに本手法を適用することによって、静脈投与のみで、マウス全脳域の抑制性ニューロン選択的に外来遺伝子の発現が可能になります。本研究成果は、「Molecular Brain」に掲載されました。

拡散MRI神経線維追跡手法の神経トレーサーデータに基づく最適化と検証

本研究では、革新脳によるマーモセット脳の拡散MRIと神経トレーサーのデータを活用して、全脳の神経結合(コネクトーム)の推定に用いられるアルゴリズムのパラメタの最適化を行いました。その結果より長距離の神経結合の追跡が可能になるとともに、コネクトーム研究でのパラメタ選択の課題が明らかになりました。本研究成果は、「Scientific Reports」に掲載されました。

iPS細胞を用いて22q11.2欠失症候群で生じる精神・神経疾患の脳内分子病態を解明

22q11.2欠失症候群患者は、生涯にわたり多様な精神・神経疾患の発症リスクを抱え続けます。本研究では、iPS細胞を用いた解析から、本症候群の脳内分子病態として、「ドパミン神経細胞におけるPRKR-Like Endoplasmic Reticulum Kinase依存的な脆弱性」を見出しました。本研究成果は、「EBioMedicine」に掲載されました。

統合失調症の治療抵抗性の症状に関与する分子・神経回路メカニズムを発見―統合失調症関連遺伝子SETD1Aの新たな機能の解明―

本研究では、統合失調症のリスク遺伝子であるSETD1Aの変異を導入したマウスが、ヒトの統合失調症の症状に似た様々な行動異常を呈することを示しました。内側前頭前野において、シナプス後部のSetd1aがヒストン修飾を介して多様なシナプス関連遺伝子の発現を制御し、興奮性シナプス伝達を強めていることを解明しました。本研究成果は、「Cell Reports」に掲載されました。

運動機能制御に関わる大脳基底核の新しい神経回路モデルを発見―直接路と間接路、2つの経路の相互作用―

本研究では、大脳基底核の直接路と間接路を異なる蛍光タンパク質で同時に標識するウイルスベクターの開発に成功しました。標識した軸索を解析した結果、大脳基底核の中継核である淡蒼球外節において、直接路と間接路が2つの軸索塊を形成し、間接路が支配する領域の中に限局して直接路が投射していることを発見しました。本研究成果は、「iScience」に掲載されました。

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  • 革新脳ウイルスベクターコア
  • Marmoset Gene Atlas
  • Brain/MINDS Data Portal

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