ブックタイトルGSIS_2019

概要

GSIS_2019

システム情報科学専攻Department of System Information Sciences 27■研究キーワード■■KEYWORDS ■教 授Upper panel: electrophysiological recordings from Venus-expressingneurons in the paraventricular nucleus of the hypothalamus of a CRF-Venusknock-in mouse. A glass electrode（ arrowhead） was made access to theVenus-labeled neuron（ arrow）, and the cell was whole-cell clamped. Scalebar = 20 μm. Lower panel: an example of excitatory synaptic currentsrecorded from a Venus-expressing neuron which was clamped at -60 mV.Distribution of Venus-expressing（ green） and CRF-expressing（ red）neurons in the paraventricular nucleus of the hypothalamus of aglucocorticoid-depleted CRF-Venus knock-in mouse. Inset: highermagnification. Arrows indicate neurons co-expressing Venus and CRF. Ⅲ :3rd Ventricle. Bar = 100 μm（ 25μm in the inset）.上段：CRF-Venus ノックインマウス視床下部室傍核のニューロンからの電気生理学的記録．ガラス電極（矢頭）をVenus 標識ニューロン（矢印）に近づけ，ホールセルクランプを行った．Scale bar = 20 μm. 下段：-60mV に電位固定されたVenus 発現ニューロンから記録した興奮性シナプス後電流の1 例．糖質コルチコイド欠乏状態におかれたCRF-Venus ノックインマウスの視床下部室傍核におけるVenus 発現ニューロン（緑）とCRF 発現ニューロン（赤）の分布．Venus 発現ニューロンはほとんど全てCRF を発現する．インセット内は拡大写真．矢印はVenus/CRF 共発現ニューロンを示す．Ⅲ，第3 脳室．Bar = 100 μm（インセット内は25μm）.Brain is involved in a variety of functions, including sensory or motor processing, memory, thinking,and emotion. Besides, brain controls the blood pressure and body temperature, appetite and thirst, orsex; they are all indispensable for maintaining our physical conditions. Itoi Lab is aiming at unravelingthe brain mechanisms for maintaining the internal milieu of an organism and preserving the species bystudying the structure and function or the hypothalamus and brainstem.Experimental animals are utilized in our laboratory; we have developed animals in which a specificgroup of neurons are visualized or a specific gene expression is blocked in selective neuronal cells.The projecting pathways, as well as the connections with other neurons, are examined, and electricalphenomena are measured using these animals, making it possible to characterize the specific neuronalsystem in the brain.Recently, we developed a mouse in which corticotropin-releasing factor（ CRF） neurons are visualized.This is a useful tool for studying how the brain responds to stress. We are now identifying the neuralinputs and humoral factors that regulate the CRF neurons and planning to endeavor on exploring themechanisms how the hypothalamus handles stress information to protect ourselves from stressors.脳は，感覚，運動，記憶，思考，情動など極めて多彩な機能に関与するが，これらに加え，血圧や体温の維持，摂食，生殖行為なども脳の重要なはたらきである．井樋研究室では，視床下部や脳幹部と呼ばれる脳部位の形態と機能を明らかにすることにより，生命維持と種の保存に不可欠な脳の仕組みを明らかにすることを目指している．ラットやマウスを用いた動物実験をおこなうのが研究室の特徴であり，そのための実験ツールとして，特定の神経細胞（ニューロン）が可視化できる動物や，ニューロン選択的に遺伝子不活化を行った動物を開発している．それらを用い，当該ニューロンの走行やほかのニューロンとの結合の仕方を検討し，あるいは、電気現象を計測することにより脳のはたらきの特性を明らかにすることができる．最近開発したコルチコトロピン放出因子（CRF）ニューロン蛍光可視化マウスは脳内ストレス応答メカニズムの研究に有用なツールである．現在このマウスを用いて，CRF ニューロンを調節する神経性入力や，体液性調節因子に同定を行っているが，今後は視床下部における情報処理メカニズムの特性に迫って行きたいと考えている．Assoc. Prof.Tatsuya SatoAssis. Prof.Katsuya Uchida准教授助 教佐藤 達也内田 克哉Prof.Keiichi Itoi井樋 慶一brain ／ hypothalamus ／ brain stem ／ stress ／ hormones ／ noradrenaline ／ mouse ／ rat脳／視床下部／脳幹部／ストレス／ホルモン／ノルアドレナリン／マウス／ラットhttp://www.bio.is.tohoku.ac.jp/Information Biology情報生物学Brain mechanisms for maintaining an organism基本的な生命維持に関与する脳内機構の解明