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

米原 圭祐

教授

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松本 彰弘

助教

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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）マウス網膜双極細胞の軸索末端から二光子イメージングを行い、軸索末端シナプスからのグルタミン酸放出に方向選択性があることを発見した。上段:選択性の強度。下段:選好方向。（B）軸索末端へ入力するアセチルコリン及びGABAシグナルにより方向選択性が形成される。軸索末端による神経演算という新しい概念が提唱された。

研究活動の紹介動画

Selected 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.


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