軸索ガイダンスを切り口とした脳回形成機構の解明

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ヒトなどの高等哺乳動物では大脳皮質は特に発達しており、発達期にその組織構築がダイナミックに変化しシワ（脳回）を形成する。進化における脳回の獲得は高次脳機能の発達の基盤であり、脳回異常疾患では著しい脳機能障害を呈することから、脳回の形成メカニズムの解明は神経科学の重要研究課題である。しかし分子遺伝学的研究に用いられるマウスの脳には脳回は存在せずに、マウスを用いた解析が困難であるために脳回形成に関する研究は遅れている。イタチ科に属するフェレットは、脳回などの高等哺乳動物に特徴的な発達した脳神経構築を持つことから形態学的および生理学的研究に多く用いられてきたが、分子遺伝学的研究手法は確立されていなかった。我々は、フェレット大脳皮質において子宮内電気穿孔法を用いた遺伝子機能解析技術を独自に開発してきた。さらに我々は、これらの技術を用いて脳回形成機構に切り込み、下層神経細胞に対する上層神経細胞の産出数の増大が脳回形成に重要であることなど、脳回の形成機構を世界に先駆けて明らかにしてきた。次の本質的な重要questionとして、脳回の凹凸の場所の空間分布を規定する（脳回パターン形成）機構が世界的にも注目されているが、その分子メカニズムは全くわかっていない。本研究では、脳回パターン形成における神経前駆細胞、神経細胞、軸索投射、グリア細胞などの重要性を検証している。重要なことに最近我々は、グリア細胞の一種であるアストロサイトが脳回パターン形成に重要であることを見出した。