神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学（飯野 雄一）

研究領域名

神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学

研究期間

平成20年度～平成24年度

領域代表者

飯野 雄一（東京大学･大学院理学系研究科･教授）

研究領域の概要

　動物の行動は生命の示す最も高次かつ重要な機能のひとつであり、行動を構成する基本的素過程の分子レベルからの解明は人間の精神活動を理解する上でも重要な知的基盤を与える。しかし行動を分子から理解しようとする際、両者の間には依然として大きな階層の隔たりがあり、現状では理解が不十分である。これを乗越えるには行動の鍵となる神経細胞－シナプス－神経回路を同定し、まさにその場で、重要な分子の働きを解析することが必要である。
　本研究領域ではこのアプローチを可能にするモデル生物を主たる研究材料とし、個体行動とそれを裏打ちする神経回路の働きを分子の観点からできるだけ完全に理解することを目指す。行動遺伝学、神経行動学、分子可視化技術、数理科学、工学などの諸分野を融合して新学問領域を形成し新技術を投入することにより、学習・記憶や感覚情報処理、行動選択、交互運動など、種を越えて保存された行動素過程の動作原理を理解する。

領域代表者からの報告

審査部会における所見

A　（研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの成果があった）

1．総合所見

本研究領域は、線虫やショウジョウバエから哺乳類に至るまで、異なるモデル生物を用いて、それらの行動を分子・細胞レベルから説明することを目指すとともに、行動遺伝学、神経行動学、分子生物学、電気生理学、数理工学などの諸分野を融合することにより、「システム分子行動学」という新学問領域の創出を目指した。異分野融合の有機的な連携によって、多くの共同研究が推進され十分な成果を上げており、期待どおりの成果があったと評価できる。また、参画した若手研究者の多くが研究期間終了後に研究者としてのポストを継続的に確保できており、若手研究者の育成と支援も十分なされてきたと評価できる。

2．評価の着目点ごとの所見

(1)研究領域の設定目的の達成度

　異分野融合の点については、行動、イメージング、数理モデルの3つがうまく融合し、異分野連携の共同研究が数多く推進された。特に、光技術の開発はかなり進み、イメージングとの共有も十分に達成されたと評価できる。異なるモデル生物を用いて、それぞれの利点を生かし、それぞれの欠点を補う「システム分子行動学」という領域は新生できたと言える。また、他領域への波及効果として、ドーパミンに代表されるモノアミン研究に関しては、ヒトを含めた霊長類やげっ歯類等の疾患研究や行動研究に応用できる可能性を示した点で、高く評価できる。

(2)研究成果

　異分野融合の観点からは、行動、イメージング、情報処理の専門家の連携が円滑に進み、新しい発見が数多く見出された。論文発表数とその質も申し分ない。一方で、得られた成果の多くがモデルとした生物の枠内のものであり、種を超えた統一的な理解へ進むにはまだ多くの課題が残されていると思われる。
　動物の行動を丸ごとイメージングで解析し、遺伝子レベルまで落とし込もうとする意欲的な取組もなされ、4Dイメージングのワークショップや講習会が開催されるなど活発な技術交流がなされた点も評価できる。

(3)研究組織

　行動、イメージング、数理モデルを専門とする研究者がバランスよく配置されていた。領域代表者のリーダーシップのもと、公募研究代表者との連携も円滑に進み、研究組織としてうまく機能していたと言える。また、若手研究者育成やアウトリーチ活動も熱心に行われていた。

(4)研究費の使用

　特に問題点はなかった。

(5)当該学問分野、関連学問分野への貢献度

　様々なモデル生物を用いて、行動、イメージング、数理モデルの手法を組み合わせることで数多くの成果が得られ、当該研究分野への貢献度は高いといえる。また、イメージングプローブ技術や神経系の動作研究によって生み出された研究手法は広く他の学問分野にも応用でき、波及性を持っていると評価できる。今後、他の学問分野の研究者との交流によって新技術や新知見が広く活用されることを期待したい。

(6)若手研究者育成への貢献度

　参画した多くの若手研究者が研究期間終了後に研究者としてのポストを継続的に確保できたことは、本領域が若手育成に力を注いだ結果でもあり、高く評価できる。相互の研究を活発に議論できるような自由な雰囲気と若手の研究をサポートする環境をうまく構築できていたと思われる。