マウスをモデル動物として、動物行動の基盤となる神経回路機構を研究しています。睡眠覚醒や摂食行動など本能行動を調節する視床下部神経回路の機能は研究室の中心テーマになっています。様々な遺伝子改変動物やウイルスベクターを作成・利用して、オプトジェネティクス(光遺伝学)やDREADD(薬理遺伝学)などの最新の神経活動操作技術や運命制御などによって摂動を与え、その結果表出する動物個体の行動・生理の変化を多角的に解析しています。繋げることで、動物行動の動作原理の統合的理解と疾患との関連について明らかにすることが目標です。視床下部にあり神経ペプチドを産生する神経細胞は、睡眠覚醒などの本能行動や生体恒常性の制御において重要な役割を担っています。これまでに、スライス・パッチクランプ法を用いた視床下部オレキシン神経細胞からの記録によって、入力神経と応答様式について明らかにし、睡眠覚醒調節に関わる神経回路を同定してきました。光遺伝学を用いてオレキシン神経活動を制御したときの睡眠覚醒状態変化を調べることによって神経回路の動作原理について明らかにしてきました。現在では、オレキシン神経のみならず、視床下部のメラニン凝集ホルモン(MCH)神経の機能や、その上流・下流にある神経細胞群の応答様式や生理機能についても研究を進めています。大脳皮質の一次感覚野は、動物の感性(sentience)を決定する上で不可欠な脳部位です。最近の研究により、一次感覚野の細胞機能は経験・学習や体の状態(運動中、睡眠中など)によりダイナミックに変化することが分かってきました。より、動物の感性が形成される過程や仕組みを研究しています。融合や新規技術の開発を試みています。詳しくは個別HP(http://www.yamashitalab.org/)をご参照ください。現在の方法では、脳深部の光操作のためには、脳組織に光ファイバーを刺入して可視光を標的部位に送達する必要があります。光ファイバーを刺入すると、組織を侵襲するのみならず、広い範囲に光照射できない、動物の動きに制限がかかる、などの問題が生じます。本研究室では、これらの問題を解決するべく、国内の様々な分野の研究者と協力して、光ファイバーを用いないで体外から自由に神経細胞活動の光操作を行う手法の開発に取り組んでいます。ある博士研究員および大学院生(修士、博士課程)を募集しています。