プロジェクト概要

神経回路の発生・再生・恒常性維持機構を支える小胞輸送関連G蛋白質の分子活性制御の研究（中村・鯉沼）

概要

アルツハイマー病のリスク因子であり、リソソーム分解経路の主要な制御因子であるRab7の活性を可視化するバイオセンサーを培養海馬ニューロンに遺伝子導入する系を確立しました。これにより培養海馬ニューロンの細胞体において小胞間にRab7活性の違いがあることを見出しました。膜輸送を介して軸索再生を促進するシグナル分子TC10のKO海馬ニューロンを解析し、TC10が小胞上で微小管を安定化させることで軸索伸長を促進することを明らかにしました。  

ロボット・シミュレータ/嚥下運動の神経筋機構（橋本）

概要

アンドロイド・ロボットの研究では、ヒトでは統制が難しい仕草や行動をロボットで再現し、他者が受ける印象や影響を評価します。嚥下に関する研究では、工学的な手法により、嚥下運動を司る脳活動や神経筋の活動を明らかにします。また、その成果を応用し、日常生活の中で嚥下機能を評価するためのセンサや、嚥下機能を補助するためのデバイスの開発に取り組みます。  

ヒト・げっ歯類に利用可能な行動・動作センシング技術の開発（竹村）

概要

マウスでの実験とヒトでの実験では計測できるデータが違いすぎて、お互いの知見を利用することが困難でした。本研究では、ヒトの運動解析や筋活動推定で良く用いられている筋骨格モデルをげっ歯類バージョンを作成し、マーカーレスでの運動解析と併用することで、げっ歯類の筋活動推定が可能となります。これまでマウスとヒトの運動計測でのギャップを埋める橋渡しとなる技術の開発に取り組みます。  

シナプス伝達を基盤とした神経ネットワークと脳機能の解析（萩原）

概要

脳内の様々な情報処理を行う神経回路や情報伝達の場であるシナプスを形態学的に解析し、脳機能や精神・神経疾患の神経メカニズムを明らかにします。最近開発したマウスは老化現象の一つでもある歩行機能の低下を解析するモデルマウスとなる可能性が示唆され、竹村研のバイオメカニクス研究と融合し、歩行障害のメカニズムや適切なリハビリ法の開発を目指します。  

ニューロリハビリテーションによる心身機能拡張（山本）

概要

ヒトがアシストデバイスと共同して作業する際に、経頭蓋電気治療による脳賦活を実施することで運動主体性を損なわずに心身機能を改善するリハビリテーションの開発を目指します。加えて、基本動作中の介助-被介助者間の脳活動解析から、ヒト-ヒト間の共同作業の最適なアプローチ方法を脳-末梢活動解析から提案します。  

海馬神経の成熟変化に着目したうつ治療/ストレスメカニズム解明（瀬木）

概要

これまでに抗うつ治療が海馬神経の新生や発達を制御することを明らかにしてきました。現在、この分子メカニズム解明と同時に、幼少期ストレスモデルを作成して、海馬発達期のストレスへの影響の同定を試みています。特に養育環境の変化による個体ごとの行動評価と脳発達の関係性についてその関係性に着目したいです。  

ヒト脳活動計測の解析、行動特性と性格・認知処理の関連研究（市川）

概要

ヒトを対象とした脳波計測を行い、性格や歩行動作など顕在化する個人差を脳活動の違いから説明することをめざします。これまでに、個人の自閉症特性の強さが、他者との衝突を避ける際の歩行動作のぎこちなさと関連することを示しました。今後は、このような二者の協力が必要となる課題を行うヒトの脳波を複数人同時計測し、ヒトが協調して活動できるための脳状態を明らかにすることで、協調を支援する技術開発を目指します。  

情動神経回路の理解に基づいた精神・神経疾患のメカニズム解明と新規治療法の開発（斎藤・山田）

概要

うつ病・不安症等、ストレス誘発性精神疾患のメカニズム解明と治療法開発のために、社会的敗北ストレス、嗅球摘出モデルを確立し、その症状を緩和する治療薬と作用機序の一端を明らかにしてきました。今後、これらモデル動物における脳内神経回路の変容、末梢臓器と脳との相互作用を明らかにするため、動物の行動評価、脳局所の神経伝達物質量、末梢/中枢の神経活動、末梢液性因子を同一個体でパラレルに検出可能な実験系の構築を目指します。