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研究者紹介

田中謙二氏は、分子・神経細胞・神経回路からなる脳の多層性に着目して脳機能を理解することに注力しています。更に、脳を神経・グリア・脈管の総体として捉え、脳と脳以外の臓器との複雑な相互作用から、脳機能を理解することにも挑んでいます。このアプローチで解きたいことは、「なぜ精神疾患を発症するのか」、「なぜ発症した後に回復できるのか」についてであり、今はこの問いを、動物モデルを用いることによって解こうとしています。

研究業績紹介

■研究手法・ツールの開発
脳の機能を空間的にも時間的にもピンポイントで操作する実験系を動物モデルで構築し、その便利なツール（オプトジェネティクス）を脳科学コミュニティーへ提供し、コミュニティーの発展に努めました。
・研究目的：多用途で効率的な新規遺伝子調節システムの開発
- タイトル：Flexible Accelerated STOP Tetracycline Operator-Knockin (FAST): A Versatile and Efficient New Gene Modulating System. Tanaka KF, Ahmari SE, Leonardo ED, Richardson-Jones JW, Budreck EC, Scheiffele P, Sugio S, Inamura N, Ikenaka K, Hen R. Biol Psychiatry. 67:770-773, 2010
・研究目的：光遺伝学の標的となる細胞種の拡大
- タイトル：Expanding the repertoire of optogenetically targeted cells with an enhanced gene expression system. Tanaka KF, Matsui K, Sasaki T, Sano H, Sugio S, Fan K, Hen R, Nakai J, Yanagawa Y, Hasuwa H, Okabe M, Deisseroth K, Ikenaka K, Yamanaka A. Cell Rep 2(2):397-406, 2012
・研究目的：In Vivo におけるアストロサイトの活動の可視化
- タイトル：In Vivo visualization of subtle, transient, and local activity of astrocytes using an ultrasensitive Ca(2+) indicator. Kanemaru K, Sekiya H, Xu M, Satoh K, Kitajima N, Yoshida K, Okubo Y, Sasaki T, Moritoh S, Hasuwa H, Mimura M, Horikawa K, Matsui K, Nagai T, Iino M, Tanaka KF.Cell Rep 8:311-318, 2014
・研究目的：自由に動くマウスの深部脳における局所的な脳血流を操作するための血管光遺伝学ツールの開発
- タイトル：Optical manipulation of local cerebral blood flow in the deep brain of freely moving mice. Abe Y, Kwon S, Oishi M, Unekawa M, Takata N, Seki F, Koyama R, Abe M, Sakimura K, Masamoto K, Tomita Y, Okano H, Mushiake H, Tanaka KF. Cell Rep. 36(4):109427. 2021

■行動神経科学研究
脳の特定の神経細胞の活動を、自由行動下で観察する新しい技術を開発し、この技術をピンポイントで活動を操作する技術と組み合わせ、意欲行動（やる気、根気）の神経基盤を明らかにしました。
・研究目的：脳神経損傷と目的指向行動（意欲）低下の因果関係実証（やる気の神経基盤）
- タイトル：Dysfunction of ventrolateral striatal dopamine receptor type 2-expressing medium spiny neurons impairs instrumental motivation. Tsutsui-Kimura I, Takiue H, Yoshida K, Xu M, Yano R, Ohta H, Nishida H, Bouchekioua Y, Okano H, Uchigashima M, Watanabe M, Takata N, Drew MR, Sano H, Mimura M, Tanaka KF. Nat Commun 8: 14304, 2017
・研究目的：目的指向行動中の線条体活動の解明（やる気の神経基盤）
- タイトル：Ventrolateral Striatal Medium Spiny Neurons Positively Regulate Food-Incentive, Goal-Directed Behavior Independently of D1 and D2 Selectivity. Natsubori A, Tsutsui-Kimura I, Nishida H, Bouchekioua Y, Sekiya H, Uchigashima M, Watanabe M, de Kerchove d'Exaerde A, Mimura M, Takata N, Tanaka KF. J Neurosci. 37(10):2723-2733, 2017
・研究目的：目的指向行動の維持の神経基盤（根気の神経基盤）
- タイトル：Serotonin-mediated inhibition of ventral hippocampus is required for sustained goal-directed behavior. Yoshida K, Drew MR, Mimura M, Tanaka KF. Nat Neurosci,
22(5):770-777, 2019
・研究目的：背側縫線核セロトニン神経の集合活動振動と睡眠覚醒状態の関連を解明
- タイトル：Oscillatory population-level activity of dorsal raphe serotonergic neurons is inscribed in sleep structure. Kato T, Mitsukura Y, Yoshida K, Mimura M, Takata N, Tanaka KF. J Neurosci. 42(38):7244-55. 2022

■脳の構造変化に着目した神経解剖研究
脳活動の違いを生み出す脳構造変化を検出する方法を実験動物で確立し、ジスキネジアと呼ばれる脳病態の分子メカニズム・回路メカニズム・治療メカニズムを明らかにしました。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
・研究目的：ドーパミン作動薬および拮抗薬によって誘発されるジスキネジアにおける共通病理の解明
- タイトル：Shared GABA transmission pathology in dopamine agonist- and antagonist-induced dyskinesia. Abe Y, Yagishita S, Sano H, Sugiura Y, Dantsuji M, Suzuki T, Mochizuki A, Yoshimaru D, Hata J, Matsumoto M, Taira S, Takeuchi H, Okano H, Ohno N, Suematsu M, Inoue T, Nambu A, Watanabe M, Tanaka KF. Cell Rep Medicine. 4(10):101208, 2023

■グリア研究
グリア細胞と神経細胞の相互作用を、正常生理と病態生理の両面から明らかにしてきました。
・研究目的：神経伝導及び脳の可塑性におけるオリゴデンドロサイトの役割解明
- タイトル：Oligodendrocytic Na+-K+-Cl- co-transporter 1 activity facilitates axonal conduction and restores plasticity in the adult mouse brain. Yamazaki Y, Abe Y, Fujii S, Tanaka KF. Nat Commun. 12(1):5146. 2021
・研究目的：小児期発症白質脳症のモデルマウスの創出
- タイトル：Astrocyte-mediated infantile-onset leukoencephalopathy mouse model. Sugio H, Tohyama K, Oku S, Fujiyoshi K, Yoshimura T, Hikishima K, Yano R, Fukuda T, Nakamura M, Okano H, Watanabe M, Fukata M, Ikenaka K, Tanaka KF. Glia 65 (1): 150-168, 2017

研究の応用領域

精神疾患の回復学
ストレス関連疾患（うつ、不安）
大脳基底核疾患
グリア病
遺伝子治療
抗うつ薬の作用機序

社会的意義

侵襲を伴う脳への介入の是非を、社会が考えるきっかけを与えつづけています。
ストレスにうちかつレジリエンスの脳内メカニズムが明らかにされると思われます。
ストレス関連疾患を発症したとしても、病的状態から正常状態に積極的に回復するメカニズムが存在することが想定されており、その回復力の泉源が、脳と他の臓器との複雑な相互作用の理解から見いだされると期待されます。
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