疾患情報研究

About研究室について

神経回路の発達から、脳の動作原理に迫る。

疾患情報研究分野（今井研究室）は、脳の神経回路がどのように発達し、どう働くのかを研究しています。
神経回路を、機能動態、回路構造基盤、発達機構という3つの側面から調べ、脳の構築原理と機能発現機構の解明を目指しています。
モデルにはマウスの嗅覚系と大脳皮質を使い、2光子励起顕微鏡で神経活動を調べるほか、組織透明化法など、光学顕微鏡でコネクトームを読み解くためのツールも独自に開発しています。
学部教育では生理学を担当し、研究室のサイトでは「今井研究室」の名前で紹介されています。

Research研究テーマ

脳は約1000億個の神経細胞がつくる複雑なネットワークで、この研究室は神経回路の発達を調べることで脳機能の起源に迫ろうとしています。そのために、2光子励起顕微鏡で回路の動作を、組織透明化などを使ったコネクトーム（回路接続の総体）の解析で回路の構造を、遺伝学や機能イメージングで回路の形成原理を調べています。

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感覚情報を処理する回路の働き↗

鼻の中の嗅上皮から脳の嗅球までを対象に、生きた動物で匂い情報の処理を調べています。匂いの混合物への応答や、神経活動の時間パターンが匂いの情報を担う仕組みを明らかにしてきました。

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光学顕微鏡でみる回路の構造↗

組織透明化法SeeDBやSeeDB2を開発し、神経回路の全体像やシナプスの分布を光学顕微鏡で調べています。多くの神経細胞を異なる色で標識し、顕微鏡画像から回路を自動で再構築する手法も開発しています。

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回路ができあがる仕組み↗

嗅球の僧帽細胞は、生後直後は複数の糸球体から匂い情報を受け取りますが、やがて単一の糸球体とだけつながります。シナプス入力に依存した側方抑制が受容野の形成に寄与することを見いだし、詳しい分子の仕組みを調べています。

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傷ついた嗅神経と異臭症↗

嗅神経細胞の軸索が切れると、再生した軸索が正しく嗅球につながらず、匂いを正しく嗅げなくなる異臭症が起こります。マウスで異臭症のモデルを作り、2016年の論文で原因を明らかにしました。岡山大学耳鼻科との共同研究です。

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