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システム脳科学分野

神経回路形態部門 <Laboratory of Neural Circuitry>

部門長:藤山 文乃 <Fumino Fujiyama, M.D., Ph.D.>
 パーキンソン病やハンチントン舞踏病の患者さんたちが、自分のイメージ通りに動くことが難しいのはなぜか? 逆に言えば私たちはなぜ思った通りに動けるのか? 私たちの研究室では、学習と運動の連携、つまり「文脈に沿った行動選択」を実現する脳の作動原理を解明するための研究をしています。
 これまで脳の作動原理は、複雑な神経回路網の中に埋もれて、そのデザインを読み解くことが難しい状況にありました。しかし科学の進歩はそこに風穴を開けようとしています。私たちの研究室でも、形態学、電気生理学、遺伝子工学を駆使した多様で新しい実験手法を導入しています。例えば遺伝子組み替えウイルスベクタを用いた特異的ニューロン標識、共焦点レーザー顕微鏡やニューロルシダなどを用いた神経再構築、光遺伝学(オプトジェネティクス)を組み合わせたパッチクランプなどです。形態学などの静的なアプローチには精緻さを追求できる利点があります。これに電気生理や光遺伝学などの動的なアプローチを組み合わせることで、包括的に脳のデザインを解明します。さらにこうして手に入れた正確なデザインをもとに、特定の神経システムが傷害される神経変性疾患の病態解明と治療応用に貢献したいと考えています。
 パーキンソン病の原因となるドーパミンニューロンは、運動調節だけでなく、報酬を基盤とした強化学習など、高次脳機能もコントロールしています。感覚、運動、認知、情動など、あらゆる要素が同時期に影響しあいながら機能しているのが脳の醍醐味と言えます。限りなく緻密にそして大胆に、その謎に迫りたいと思います。

研究室代表者名:藤山 文乃 Fumino Fujiyama, M.D., Ph.D.
図1.post-embedding法によるGABAA受容体の同定
図2.単一線条体ニューロンの軸索投射様式

研究テーマ

  1. 学習と運動を実行する神経基盤の解明
  2. パーキンソン病など神経変性疾患の病態解明

主要論文

  1. Oh Y-M, Karube F, Takahashi S, Kobayashi K, Takada M, Uchigashima M, Watanabe M, Nishizawa K, Kobayashi K, Fujiyama F. (2017) Using a novel PV-Cre rat model to characterize pallidonigral cells and their terminations. Brain Structure and Function, in press.
  2. Unzai T, Kuramoto E, Kaneko T, Fujiyama F. (2017) Quantitative Analyses of the Projection of individual Neurons from the Midline Thalamic Nuclei to the Striosome and Matrix Compartments of the Rat Striatum. Cerebral Cortex, in press.
  3. Fujiyama F, Nakano T, Matsuda W, Furuta T, Udagawa J, Kaneko T. (2016) A Single-Neuron Tracing Study of Arkypallidal and Prototypic Neurons in Healthy Rats. Brain Structure and Function. 9: 4733-4740
  4. Fujiyama F, Karube F, Takahashi S. (2015) Morphological elucidation of basal ganglia circuits contributing reward prediction. Frontiers in Neuroscience. 9:1-8
  5. Fujiyama F, Sohn J, Nakano T, Furuta T, Nakamura KC, Matsuda W, Kaneko T. (2011) Exclusive and common targets of neostriatofugal projections of rat striosome neurons: A single neuron-tracing study using a viral vector. Eur. J. Neurosci. 33, 668-677.
  6. Fujiyama F, Unzai T, Nakamura K, Nomura S, Kaneko T. (2006) Difference in organization of corticostriatal and thalamostriatal synapses between patch and matrix compartments of rat striatum. Eur. J. Neurosci. 24, 2813-2824.
  7. Fujiyama F., Kuramoto E., Okamoto K., Hioki H., Furuta T., Zhou L., Nomura S. & Kaneko T. (2004) Presynaptic Localization of AMPA-type Glutamate Receptor in Corticostriatal and Thalamostriatal Axon Terminals. Eur. J. Neurosci. 20, 3322-3330.
  8. Fujiyama F., Hioki H., Tomioka R., Taki K., Tamamaki N., Nomura S., Okamoto K. & Kaneko T. (2003) Changes of immunocytochemical localization of vesicular glutamate transporters in the rat visual system after the retinofugal denervation. J. Comp. Neurol. 465, 234-249.
  9. Fujiyama F., Furuta T. & Kaneko T. (2001) Immunocytochemical localization of candidates for vesicular glutamate transporters in the rat cerebral cortex. J. Comp. Neurol. 435, 379-387.
  10. Fujiyama F., Fritschy J.M., Stephenson F.A. & Bolam J.P. (2000) Synaptic localization of GABA(A) receptor subunits in the striatum of the rat. J. Comp. Neurol. 416, 158-172.


メンバー

藤山 文乃(教授):Fumino Fujiyama, M.D., Ph.D. (Principal investigator, Professor)
苅部 冬紀(特定任用研究員・准教授):Fuyuki Karube, Ph.D. (Research associate professor)
平井 康治(特定任用研究員・助教):Yasuharu Hirai, Ph.D. (Research assistant professor)

リンク

藤山文乃研究室(オリジナルサイト)

研究室の連絡先

〒610-0394 京都府京田辺市多々羅都谷1-3
同志社大学 京田辺キャンパス 訪知館3階
E-mail:E-mail_fujiyama
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