研究領域名：脳の神経回路の機能解明

1．研究領域名：

脳の神経回路の機能解明

2．研究期間：

平成16年度～平成21年度

3．領域代表者：

狩野　方伸（大阪大学大学院医学系研究科・教授）

4．領域代表者からの報告

（1）研究領域の目的及び意義

　脳の最大の特徴は、それを構成する神経細胞が単独で機能するのではなく、多くの神経細胞が連結した神経回路として機能することである。「神経回路」は、動物のからだが出来上がるにつれて「形成」され、成長・発達するにつれて機能的に「成熟」する。動物が成体となるまでに、脳領域の特異性に応じて「発現」される個々の神経回路の独特な機能が完成する。本領域では、神経回路の機能的側面に重点を置き、生理学、生化学、分子生物学、細胞生物学、解剖学、発生工学などの研究手法を結集して、これら3つのプロセスのメカニズムを分子細胞レベルで解明することを目指す。本特定領域研究により神経回路の働きが明らかになるだけでなく、生体機能分子がいかにして複雑で精緻なシステムとしての脳の高次機能を実現するか、また、これらのプロセスの破綻がいかなる病態につながるかに関して理解が深まり、脳機能の統合的理解が飛躍的に進展することが期待される。

（2）研究の進展状況及び成果の概要

　本特定領域研究は平成16年度に総括班が発足し、平成17年度から本格的に研究を開始した。A01：神経回路の形成、A02：神経回路の機能的成熟、A03：神経回路の特異的機能発現、という3つの研究項目を設定し、それぞれ4名ずつ計12名の計画班員と、298件の応募の中から選ばれた49名の公募班員が連携して研究を進めている。A01では、小脳前核を形成する神経核の移動と核形成の過程の追跡や、成長円錐のプロテオミクスなどが順調に進行している。A02では、発達期小脳における神経活動依存的・競合的シナプス形成の電気生理学的及び形態学的解析や、NMDA受容体のチロシンリン酸化によるシナプス可塑性の制御機構の解明などに進展がみられる。A03では、両耳間時差の検出の神経機構や、嗅皮質神経細胞のにおい応答の睡眠覚醒状態に依存したゲーティングの発見などが注目される成果である。その他の研究課題においても新たな発見が相次いでおり、今後大きく発展する可能性を予感させる。また班員の間で活発に情報交換が行われ、多くの共同研究が開始されるなど、脳の神経回路の機能解明に向けて本特定領域研究は順調に進行している。

5．審査部会における所見

A（現行のまま推進すればよい）
　本領域は、脳の神経細胞の分子メカニズムと高次脳システムとを結ぶために脳特有の情報処理の仕組みを解明するという目的に沿って、日本の代表的な神経回路の研究者がよく整備された計画に基づき組織されている。特にそれぞれの計画班を中心とする本研究組織の個々のレベルは非常に高く、大きな進展が期待される。今後、局所神経回路のみならず脳領域間にわたる広い範囲の神経回路についてもバランスのとれた形で研究が進展していくことが望まれる。また研究者間の有機的な相互作用を育みながら、他の脳領域との連携を一層深める方向で進展していくことが期待される。