神経生物学

教 授 伊佐 正
Tadashi Isa M.D., Ph.D. Professor  btn

京都大学の新規WPI研究拠点・ヒト生物学高等研究拠点(ASHBi)の進化神経科学研究グループを兼ねている。特に巧緻な運動の制御に関わる神経回路とその回路の部分損傷後の機能代償機構、さらには意思決定やモチベーション・情動・注意・連合学習・意識(メタ認知)などの認知機能のメカニズムおよびその病態について、主として霊長類やげっ歯類といった実験動物に対して多様な研究手法を適用して研究を進めている。特に、従来霊長類において困難だった光遺伝学や化学遺伝学などの先端的回路操作技術を使用可能にする技術開発にも注力している。

研究・教育について

脳による感覚・運動・認知機能の制御は多階層にわたる複雑な神経回路の機能によって実現されている。このような脳の機能を理解するためには神経細胞やシナプスなどの素子の機能の理解から局所回路、大域的回路、そして個体の行動、そしてそれを実現するアルゴリズムをそれぞれに関連付けて理解することが必要である。このような研究においては、電気生理学、神経解剖学、心理物理学、脳機能イメージング、ウィルスベクターによる回路選択的操作、さらには機械学習を用いた大域的な神経活動データの解析など多様な研究手法を組み合わせて行う必要がある。
大学院教育においては、基本的には、神経生理学的な考え方や研究手法を身につけるように指導する。一方で神経科学は、多様な研究手法を組み合わせて進めていく必要があることから、分子生物学などの他の生命科学分野だけではなく、工学・情報科学・心理学などの異分野の研究者との共同研究等を通じて幅広い視野を涵養し、海外の研究者とも深い相互理解に基づくコミュニケーションがとれる豊かな国際的感覚を有する研究者を育成しなくてはならない。学部教育については、学生諸君が、物質である脳に精神機能がどのようにして宿り、我々の行動や思考を制御しているのかについての論考を深められるような教育を目指したい。

脊髄損傷後の機能回復過程においては、側坐核が運動野の運動遂行中の活動を促進し、手の運動の機能回復に貢献する。(Sawada et al. Science, 2015)

一次視覚野が損傷を受け、視覚的意識が損なわれても、「盲」視野に提示された対象への行動、また視覚手掛かりに関する記憶、学習、注意など様々な機能は維持され得る。このような「盲視(blindsight)」と呼ばれる現象には中脳の上丘から視床枕を介する経路が関与し得る。(Kinoshita et al. Nat Comm 2019)


研究業績

  1. Takakuwa N, Isa K, Onoe H, Takahashi J, Isa T (2021) Contribution of pulvinar and lateral geniculate nucleus to the control of visually guided saccades in blindsight monkeys. Journal of Neuroscience, 41:1755-1768.
  2. Vancraeyenest P, Arsenault JT, Li X, Zhu Q, Kobayashi K, Isa K, Isa T, Vanduffel W (2020) Selective mesoaccumbal pathway inactivation affects motivation but not reinforcement-based learning in macaques. Neuron, 108:568-581.
  3. Kinoshita M, Kato R, Isa K, Kobayashi K, Kobayashi K, Onoe H, Isa T (2019) Dissecting the circuit for blindsight to reveal the critical role of the pulvinar and superior colliculus. Nature Communications, 10(1):135.
  4. Sawada M, Kato K, Kunieda T, Mikuni N, Miyamoto S, Onoe H, Isa T, Nishimura Y (2015) Function of nucleus accumbens in motor control during recovery after spinal cord injury. Science, 350: 98-101.
  5. Isa T (2019) Dexterous hand movements and their recovery after central nervous system injury. Annual Review of Neuroscience, 42:315-335.

スタッフと連絡先

教授:伊佐 正
(電話; 075-753-4351, E-mail; isa.tadashi.7u(at)kyoto-u.ac.jp)
特任教授(脳機能総合研究センター):尾上 浩隆
(電話; 075-753-4353, E-mail; onoe.hirotaka.8n(at)kyoto-u.ac.jp)
講師:肥後 剛康
(電話; 075-753-4353, E-mail; higo.takayasu.8s(at)kyoto-u.ac.jp)
助教:笠井 昌俊
(電話; 075-753-4353, E-mail; kasai.masatoshi.2s(at)kyoto-u.ac.jp)
助教:佐々木 亮
(電話; 075-753-4353, E-mail; sasaki.ryo.3r(at)kyoto-u.ac.jp)
助教(医学教育国際化推進センター):Richard Veale
(電話; 075-753-4353, E-mail; veale.richard.7c(at)kyoto-u.ac.jp)
特定助教(ヒト生物学高等研究拠点):山口 玲欧奈
(電話; 075-753-4690, E-mail; yamaguchi.reona.3e(at)kyoto-u.ac.jp)
特定助教(ヒト生物学高等研究拠点):Chih-Yang Chen
(電話; 075-753-4690, E-mail; chen.chihyang.3a(at)gmail.com)

URL:http://nscinbiol.med.kyoto-u.ac.jp