礒村宜和 研究室

礒村研究室では、動物の行動発現を担っている大脳の神経回路における情報処理の仕組みと働きを、独自の行動学的、電気生理学的、光遺伝学的手法を駆使して探っています。例えば、ラットが前肢でエサをつかんで食べるとき、いったい脳の中では何が起こっているのでしょうか？　皆さんの教科書には、大脳皮質が形成する「運動指令」が脊髄へ伝わり骨格筋を収縮させて随意運動を実現する、と書かれていることでしょう。しかしながら、大脳皮質の一次運動野のなかでは、どのような神経細胞が、どのような信号をやり取りして、どうやって「運動指令」を形成するのか、そもそも「運動指令」というものの実体は何なのかさえ、まだまったく解明されていないのです。

礒村研究室では、動物の行動発現を担っている大脳の神経回路における情報処理の仕組みと働きを、独自の行動学的、電気生理学的、光遺伝学的手法を駆使して探っています。

例えば、ラットが前肢でエサをつかんで食べるとき、いったい脳の中では何が起こっているのでしょうか？　皆さんの教科書には、大脳皮質が形成する「運動指令」が脊髄へ伝わり骨格筋を収縮させて随意運動を実現する、と書かれていることでしょう。しかしながら、大脳皮質の一次運動野のなかでは、どのような神経細胞が、どのような信号をやり取りして、どうやって「運動指令」を形成するのか、そもそも「運動指令」というものの実体は何なのかさえ、まだまったく解明されていないのです。

次に、ラットが前肢運動を発現しているときに、傍細胞（ジャクスタセルラー）記録法、マルチニューロン記録法、オプトジェネティクス技術などを組み合わせて、大脳皮質（一次・二次運動野、海馬など）や大脳基底核（線条体など）の神経細胞の発火活動をミリ秒単位で計測・操作します。さらに、得られた実験データに理論的な解析を加えて、大脳皮質や大脳基底核の神経回路が運動指令を形成する過程をさまざまな視点から丹念に調べ上げていきます。

これまでに、運動の準備と実行の各局面に運動野の全層が関与すること、介在細胞の多くは運動の実行を調節する働きを持つこと、錐体細胞や介在細胞の間に強い同期的発火がみられること、運動の準備と実行に関連した異なるガンマ波活動がみられること、大脳基底核の2つの主経路で運動情報が報酬期待による修飾を受けること、などの新知見を報告してきました。

従来の脳科学研究は、脳活動を「平均」することにより、脳機能の「局在性」をあぶり出す方向に進んできました。しかし、脳活動は時々刻々とダイナミックに変化していますし、単一領域ごとではなく多領域ネットワーク全体が情報処理を担っているのは今や疑いありません。私たちは「静から動へ」「点から線へ」という視点を大切にして、研究手法を洗練し、高度な理論的思考を取込み、多少の失敗を恐れずに、真のオリジナリティを追究したいと考えています。

知識よりも論理力を育むディスカッションを大切にしており、礒村研究室、酒井裕研究室、相原威研究室、鮫島和行研究室の合同で月に数回開かれる「Sゼミ」では、最新論文を巡って徹底的に議論して研究者の感性を磨きます。木村名誉教授が主宰する大脳基底核機能研究会では、国内の第一線の大脳基底核研究者と緊密な連携を保っています。このように、実験と解析の技術を一通り習得し、実験と理論の融合を体感する指導カリキュラムが特色となっています。

とはいえ、徹夜続きの困難な実験と解析の日々、なんてことは決してありません。四季折々、お花見やBBQやたこ焼きパーティーなどの楽しい行事も企画して、適度に息抜きしつつ次なる実験への英気を養っています。ぜひ一度、礒村研究室を訪ねてみてください。