比較コネクトミクス研究チーム

チームリーダー

宮道 和成Ph.D.

社会行動を司る神経回路の構造と作動原理を探る

研究内容

私たちの脳内では、無数の神経細胞がそれぞれの個性を踏まえて連結し複雑な神経回路を形成することで、認識、記憶、行動を支える情報処理を可能としています。当チームは、マウスの脳をモデルとして、任意のニューロンの形成する神経回路の入力-出力構造を一細胞レベルでマップするウイルス遺伝子工学的な手法を実現してきました。現在、これらのツールを使用することで、様々な社会的行動の根底にある視床下部のニューロンの接続パターンを体系的に比較解析しています。具体的には、性行動や生殖機能を制御するニューロンに焦点を当てて、シナプス結合パターンのレベルで神経回路の性差を研究しています。また、分娩や授乳といった大きなライフイベントに関連し、状態依存的に起きる神経回路の構造や機能レベルの変化を調べています。これらの“比較コネクトミクス”型アプローチは、神経回路の発生と機能とを統合的に理解するための基盤となります。私たちはまた、このような特定のタイプのニューロンを標的とした遺伝学的手法をマウス以外の哺乳動物に拡張するためのプラットフォーム作りにも取り組んでいます。

Rabiesトランスシナプス標識により嗅覚皮質から逆行性にmCherryで標識された嗅球の僧帽細胞。

cTRIO法によってマウス運動野第五層に存在する交連投射ニューロンに対するインプットを緑色 (GFP陽性) に標識した。

TRAP法により標識された一本の顎ヒゲ (C2ウィスカー)に対応する一次体性感覚野 (S1) のバレル構造.赤色はレポーターマウス系統から発現したtdTomatoの蛍光を示す。

研究テーマ

  • コネクトームにおける性差の構造とその発生機構
  • 雌マウスにおける妊娠にともなう神経回路機能のシフト
  • 神経回路構造と機能の種間比較

主要論文

  • Ishii K K, Osakada T, Mori H, et al.
    A labeled-line neural circuit for pheromone-mediated sexual behaviors in mice.
    Neuron 95. 123–137 (2017) doi : 10.1016/j.neuron.2017.05.038
  • Schwarz L A, Miyamichi K, Gao X J, et al.
    Viral-genetic tracing of the input-output organization of a central noradrenaline circuit.
    Nature 524. 88–92 (2015) doi:10.1038/nature14600
  • Weissbourd B, Ren J, DeLoach K E, et al.
    Presynaptic partners of dorsal raphe serotonergic and GABAergic neurons.
    Neuron 83. 645–662 (2014) doi:10.1016/j.neuron.2014.06.024
  • Miyamichi K, Shlomai-Fuchs Y, Shu M, et al.
    Dissecting local circuits: parvalbumin interneurons underlie broad feedback control of olfactory bulb output.
    Neuron 80. 1232–1245 (2013) doi:10.1016/j.neuron.2013.08.027
  • Guenthner C J, Miyamichi K, Yang H H, et al.
    Permanent genetic access to transiently active neurons via TRAP: targeted recombination in active populations.
    Neuron 78. 773–784 (2013) doi: 10.1016/j.neuron.2013.03.025
  • Miyamichi K, Amat F, Moussavi F, et al.
    Cortical representations of olfactory input by trans-synaptic tracing.
    Nature 472. 191–196 (2011) doi:10.1038/nature09714

業績一覧

研究者 Q & A

Q研究の道を選んだきっかけは何ですか?

科学者の伝記を読んでチャレンジングな人生に憧れたこと。

Q研究の最大の魅力は何ですか?

まだ見出されていない美しさをとらえることです。

Q研究者を目指す人たちに一言

どうにも抜けられない難関というのはきわめてまれです。最初に大望を持つのが一番難しいところです。