教授 伊佐 正
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。システムとしての脳機能を理解するためには、その回路構造から仮説を立て、その鍵となる素子に介入操作を加えて認知行動機能への影響を解析し、仮説を因果論的に実証する必要がある。近年の神経科学領域では、光遺伝学や化学遺伝学の手法により、少なくともマウスやゼブラフィッシュ、ショウジョウバエなどのモデル動物では、特定の細胞種や神経経路を操作することが可能になり、それらの素子の機能を解明することが可能になってきたが、巨大な脳を有し、遺伝子改変動物の作製が困難な霊長類ではそのような特定回路の選択的操作は困難であった。そういう状況下、我々は霊長類（マカクザル）において、ウイルスベクターを用いて特定回路の光遺伝学的・化学遺伝学的操作を可能にし、柔軟な意思決定や運動性回路の機能回復において鍵となる回路機構を明らかにしてきた。今後は病態生理が必ずしも明確でなく、難治とされる精神疾患モデル霊長類をも対象とし、病態生理の解明と治療法の開発にも展開したいと考えている。
（図１）サルが高リスク高リターン（HH）か低リスク低リターン（LL）のいずれの選択(A,C)を行うかの意思決定を行っているタイミングで中脳腹側被蓋野から前頭葉6V野へのドパミン作動性投射経路を光遺伝学の手法を用いて活性化する（B）と、その試行においてはHH嗜好性が高まる（D）。また、このような刺激を繰り返していると、効果は蓄積し、長期的にもサルのHH嗜好性が高まる（E）。(Sasaki et al., Science, 2024)
（図２）脊髄損傷後の回復過程においては、損傷反対側運動前野から損傷同側運動前野への半球間経路が抑制性から促通性に変わり、損傷同側運動野の活動を促進し、運動機能回復に貢献する。（Mitsuhashi et al. Nature Communications, 2024）
研究業績
- Sasaki R, Ohta Y, Onoe H, Yamaguchi R, Miyamoto T, Tokuda T. Tamaki Y, Isa K, Takahashi J, Kobayashi K, Ohta J, Isa T (2024) Balancing risk-return decisions by manipulating the mesofrontal circuits in primates. Science, 383:55-61.
- Mitsuhashi M, Yamaguchi R, Kawasaki T, Ueno S, Sun Y, Isa K, Takahashi J, Kobayashi K, Onoe H, Takahashi R, Isa T (2024) Stage-dependent role of interhemispheric pathway for motor recovery in primates. Nature Communications, 15(1):6762.
- 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.
- 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.
- 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.
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）
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：山口 玲欧奈
（電話; 075-753-4690, E-mail; yamaguchi.reona.3e(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：三橋 賢大
（電話; 075-753-4690, E-mail; mitsuhashi.masahiro.5z(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）