米原研究室・多階層感覚構造研究室

哺乳類感覚系の構造原理を多階層で理解する

教員



Research Summary

感覚系による外部環境の情報抽出は動物の生存にとって重要です。私たちはマウスやサルの視覚系を遺伝子、分子、細胞種、回路、神経演算、行動などの多階層で研究することにより、感覚機能創発やその基盤構造に関する普遍的原理あるいは多様性を理解することを目指しています。このために、遺伝学、分子生物学、2光子イメージング、電気生理学、トランスシナプス標識、1細胞遺伝子発現解析、機械学習など多様な技術を組み合わせます。このような研究により、感覚疾患の原因細胞種の特定やその修復などへの道も拓かれると考えています。

(A)グルタミン酸センサー(緑)を発現するマウス網膜ON DS cellに蛍光色素(マジェンタ)を注入した。(B)ON DS cell樹状突起からの二光子グルタミン酸イメージングにより、遅い持続性及び早い一過性の入力が空間的に分離していることを発見した。この ”時空間接続”が視覚刺激の速度と方向への選択性を生み出す。

Publications

Matsumoto A, Agbariah W, Nolte SS, Andrawos R, Levi H, Sabbah S, Yonehara K. Direction selectivity in retinal bipolar cell axon terminals. Neuron. 2021 Sep 15; 109(18): 2928-2942.e8.

Sethuramanujam S, Matsumoto A, deRosenroll G, Murphy-Baum B, McIntosh JM, Jing M, Li Y, Berson D, Yonehara K, Awatramani GB. Rapid multi-directed cholinergic transmission in the central nervous system. Nat Commun. 2021 Mar 2;12(1):1374.

Rasmussen RN, Matsumoto A, Arvin S, Yonehara K. Binocular integration of retinal motion information underlies optic flow processing by the cortex. Curr Biol. 2021 Mar 22;31(6):1165-1174.e6.

Rasmussen R, Matsumoto A, Dahlstrup Sietam M, Yonehara K. A segregated cortical stream for retinal direction selectivity. Nat Commun. 2020 Feb 11;11(1):831.

Matsumoto A, Briggman KL, Yonehara K. Spatiotemporally Asymmetric Excitation Supports Mammalian Retinal Motion Sensitivity. Curr Biol. 2019 Oct 7;29(19):3277-3288.e5.


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