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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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。

アデノ随伴ウイルスベクターを迅速に作製する手法を開発 -遺伝子治療研究/脳神経科学を加速-

本研究では、血液脳関門透過型のアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターであるAAV-PHP.eBを迅速かつ簡便に作製する手法を開発しました。このことにより、AAVベクターの研究開発や、脳神経科学の基礎研究を、大きく加速させる効果が期待されます。本研究成果は、「Journal of Neuroscience Methods」に掲載されました。

「脳画像データの機械学習による統合失調症、発達障害の判別手法」を開発

本研究では、複数の精神疾患を分類する脳MRI画像の機械学習器を開発しました。これに統合失調症の異なる臨床病期(精神病ハイリスク、初回エピソード精神病)の脳画像データを当てはめると、統合失調症、健常対照どちらかに判別され、発達障害と判別されることはありませんでした。そのため、本研究による機械学習器は、臨床現場で必要とされる、鑑別診断や治療予測などのマーカーとしての応用が期待されます。本研究成果は、「Translational Psychiatry」に掲載されました。

認知症の一群(FTLD類縁疾患)に共通の発症メカニズムを発見

本研究では、広義FTLD疾患スペクトラム(FTLD、ALS、CBD、PSP)の神経細胞においてFUSとSFPQの核内での会合異常と、これらが制御するタウアイソフォームのバランス異常を見出しました。こうした変化はアルツハイマー病やピック病では存在せず、広義FTLD疾患スペクトラム共通の病態であることが示唆されました。本研究成果は、「Brain」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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