形質遺伝研究部門・岩里研究室

マウスを用いた神経回路発達の分子から個体までの統合的解析

教員




Research Summary

哺乳類の脳は高度な情報処理能力をもっていますが、その基盤となるのは、精密に構築された複雑な神経回路です。その発達の仕組みを理解するためには、分子から動物個体までの統合的な研究が必要不可欠です。本研究室では、分子生物学、マウス遺伝学を基盤とし、in vivoでの遺伝子操作や2光子顕微鏡イメージングなど多角的なアプローチによって、哺乳類の神経回路が発達し機能する仕組みを明らかにすることを目指しています。特に、外界からの刺激の影響を強く受ける子どもの時期の回路発達(神経活動依存的回路発達)に興味を持っています。

新生児の脳の中で神経回路が発達する過程を、二光子顕微鏡を用いて直接観察することに成功した。マウス大脳皮質の中の単一の神経細胞を明るく蛍光標識(赤色)し、生後5日目、4.5、9、18時間後の時点でイメージングしたところ、樹状突起の枝が激しく伸縮しながら、正しい結合相手の軸索(緑色)に向かって広がっていく様子が観察された。

Publications

Iwata, R., Matsukawa, H., Yasuda, K., Mizuno, H., Itohara, S., and Iwasato, T. (2015). Developmental RacGAP α2-chimaerin signaling is a determinant of the morphological features of dendritic spines in adulthood. J Neurosci 35, 13728- 13744.

Iwata, R., Ohi, K., Kobayashi, Y., Masuda, A., Iwama, M., Yasuda, Y., Yamamori, H., Tanaka, M., Hashimoto, R., Itohara, S., and Iwasato, T. (2014). RacGAP α2- chimaerin function in development adjusts cognitive ability in adulthood. Cell Rep 8, 1257-1264.

Mizuno, H., Luo, W., Tarusawa, E., Saito, YM., Sato, T., Yoshimura, Y., Itohara, S., and Iwasato, T. (2014). NMDAR-regulated dynamics of layer 4 neuronal dendrites during thalamocortical reorganization in neonates. Neuron 82, 365-379.