注意関連行動の神経回路および分子機構をげっ歯類の遺伝学的手法で明らかにしたい。

糸原 重美糸原 重美

糸原 重美, D.V.M., Ph.D.

行動遺伝学研究チーム チームリーダー
shigeyoshi.itohara [at] riken.jp

研究内容

動物の行動は、複雑な外来性および内因性情報が脳内で統合された結果として発現しますが、情報の統合の基礎は高度に統制された分子および細胞ネットワークに有ります。これらのネットワークは、主として遺伝因子、部分的に環境因子により制御され、個体間の僅かな差異が個性や気質の違いにつながり、傷害、感染、社会的・物理的ストレスや遺伝的因子などによるネットワークの破綻あるいは混乱は、ヒトの認知機能不全や多様な精神異常をもたらします。我々は、ほ乳類の中枢神経系で高度に統制されたネットワークはどのようにして形成され、環境因子によりどのように修飾されるのか、また独立した情報を統合あるいは分別する機構はいかなるものか、明らかにする事を目的として研究しています。逆遺伝学の手法で作製した変異マウスは、いかなる表現型レベルにおいても明白な因果関係を提供し、このような研究に不可欠です。我々は遺伝子工学的手法を開発・改良し、必要な遺伝的特徴を有するマウスを作製し、これらを利用して動物の行動を制御する神経回路の形成機構とその機能を解析します。相互排他的発現するNetrin-G1とNetrin-G2を分子指標とし、注意と衝動性の制御機構の観点から解析しています。睡眠の異常は多くの精神疾患に伴います。睡眠を制御する神経回路機構と睡眠の生理学的役割の解析も重要な観点です。

研究主分野

研究関連分野

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主要論文

  1. Yasuda, K., Hayashi, Y., Yoshida, T., Kashiwagi, M., Nakagawa, N., Michikawa, T., Tanaka, M., Ando, R., Huang, A., Hosoya, T., McHugh, T.J., Kuwahara, M., and Itohara S.:
    "Schizophrenia-like phenotypes in mice with NMDA receptor ablation in intralaminar thalamic nucleus cells and gene therapy-based reversal in adults."
    Transl. Psychiatry, 7 (2): e1047 (2017).
  2. Zhang, Q., Goto, H., Akiyoshi-Nishimura, S., Prosselkov, P., Sano, C., Matsukawa, H., Yaguchi, K., Nakashiba, T., and Itohara, S.:
    "Diversification of behavior and postsynaptic properties by netrin-G presynaptic adhesion family proteins."
    Mol. Brain 9(1): 6 (2016).
  3. Hayashi, Y., Kashiwagi, M., Yasuda, K., Ando, R., Kanuka, M., Sakai, K., and Itohara, S.:
    "Cells of a common developmental origin regulate REM/non-REM sleep and wakefulness in mice."
    Science 350(6263): 957-961 (2015).
  4. Iwata, R., Matsukawa, H., Yasuda, K., Mizuno, H., Itohara, S., and Iwasato, T.:
    "Developmental RacGAP α2-chimaerin signaling is a determinant of the morphological features of dendritic spines in adulthood."
    J. Neurosci., 35(40): 13728-13744 (2015).
  5. Matsukawa, H., Akiyoshi-Nishimura, S,. Zhang, Q., Luján, R., Yamaguchim,K., Goto, H., Yaguchi, K., Hashikawa, T., Sano, C., Shigemoto R., Nakashiba, T., and Itohara S.:
    "Netrin-G/NGL complexes encode functional synaptic diversification."
    J. Neurosci., 34(47): 15779-15792 (2014).
  6. Iwata, R., Ohi, K., Kobayashi, Y., Masuda, A., Iwama, M., Yasuda, Y., Yamamori, H., Tanaka, M., Hashimoto, R., Itohara, S., and Iwasato, T.:
    "RacGAP α2-chimaerin function in development adjusts cognitive ability in adulthood."
    Cell Rep., 8(5): 1257-1264 (2014).
  7. Mizuno, H., Luo, W., Tarusawa, E., Saito, Y.M., Sato, T., Yoshimura, Y., Itohara, S., and Iwasato, T.:
    "NMDAR-regulated dynamics of layer 4 neuronal dendrites during thalamocortical reorganization in neonates."
    Neuron 82(2): 365-379 (2014).
  8. Kobayashi, Y., Sano, Y., Vannoni, E., Goto, H., Suzuki, H., Oba, A., Kawasaki, H., Kanba, S., Lipp, H.P., Murphy, N.P., Wolfer, D.P., and Itohara S.:
    "Genetic dissection of medial habenula-interpeduncular nucleus pathway function in mice."
    Front. Behav. Neurosci.. 7, 17 (2013).
  9. Nishimura-Akiyoshi, S., Niimi, K., Nakashiba, T., and Itohara, S.:
    "Axonal netrin-Gs transneuronally determine lamina-specific subdendritic segments."
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104(37): 14801-14806 (2007).
  10. Iwasato, T., Katoh, H., Nishimaru, H., Ishikawa, Y., Inoue, H., Saito, Y.M., Ando, R., Iwama, M., Takahashi, R., Negishi, M., and Itohara, S.:
    "Rac-GAP α-Chimerin Regulates Motor-Circuit Formation as a Key Mediator of EphrinB3/EphA4 Forward Signaling."
    Cell 130(4): 742-753 (2007).

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