東京大学大学院医学系研究科　機能生物学専攻
博士課程・修士課程　入試説明会

細胞・シナプスレベルの解像度をもつin vivo２光子カルシウムイメージングを用いて、大脳皮質視覚野の局所神経回路と複数の高次視覚野間の相互作用を担う神経回路が情報処理を行う上での基本構造・原理とその発生メカニズムを明らかにすることを目指しています。発生から情報処理まで扱っていますので、生物系の学生だけでなく、数物系の学生も歓迎します。
　

脳機能の基盤をなすシナプスの働きとその生後発達や学習・記憶に伴う変化について、小脳、海馬、線条体、大脳皮質を対象とし、ニューロン活動をリアルタイムで観察するためのパッチクランプ法や機能分子イメージング法を駆使して研究しています。特に、発達に伴うシナプス刈り込みと、内因性カンナビノイドによる逆行性シナプス伝達の研究に力を入れています。
　

生きた大脳を２光子顕微鏡でイメージングし、光操作することにより、記憶・認知・精神疾患のシナプス機構や回路を直接可視化します。また、分泌機構の研究手法の開拓を膵島で進めます。電気生理学、分子生物学、光学、optogenetics（光遺伝学）、chemical biology（有機化学）、疾患モデル動物など多様な手法を活用しますので、医学系のみならず理学・工学・薬学系の学生の参加も希望します。

前頭皮質は行動や思考など外界には存在しない現象を創発する大脳領域です。行動中のマウスやマーモセットにおいて、前頭皮質回路での入力・層構造局所回路・出力を広域イメージングや電気計測によって単一細胞レベルで明らかにし、また回路の活動を光操作して行動と対応づけます。意思決定、運動学習、ブレイン・マシン・インターフェースを実現する脳回路の実体と動作原理の解明をめざします。
　

神経伝達物質のイメージング技術や超解像顕微鏡技術を駆使してシナプス機能制御の分子メカニズムを研究しています。特に、シナプスでのナノメートルスケールの超分子的な分子複合体の時空間的ダイナミクスとシナプス可塑性との関係に着目して、神経回路の動作原理の解明をめざします。また、有機化学、タンパク質工学を駆使した蛍光プローブ開発や、情報数理学、光学を融合した超解像顕微鏡技術開発に取り組んでいます。

睡眠・覚醒サイクルをモデル系として脳の多様な状態が神経細胞の学習則や中枢神経ネットワーク構造の知見からどのように理解・制御されるかに迫ります。また、個体レベルでの定量的解析・摂動を行うために必要なゲノム改変技術を確立し、それを個人ゲノム解析に結び付けることで臨床から始まる基礎研究の道筋を確立します。基礎医学以外からの学生も歓迎します。
　
　

本講座では、神経系のネットワーク構築から変性にいたる過程でのニューロンとグリアの分子細胞レベルでの働きを研究しています。最先端イメージング技術による脂質･膜動態の可視化、クロマトグラフ質量分析による定性･定量技術などにより、細胞膜を場とする脂質関連シグナルの役割を明らかにしていきます。