10.1371/journal.pone.0285589この研究では、授乳の鍵となるオキシトシン神経細胞の活動を野生型の母マウスにおいて簡便に可視化する実験系を開発しました。これを用いて、短期間の断乳後の授乳時にオキシトシン神経細胞の活動頻度が高まることや、仔マウスの成長に伴いオキシトシン神経細胞の活動パターンが変化することなど、授乳期間を通したオキシトシン神経細胞の活動動態を初めて詳細に記録しました。10.1371/journal.pone.0283152この研究では、私たちが以前に作出したオキシトシン遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスの系を用いて、雌マウスの母性機能を再評価しました。室傍核と視索上核の双方からオキシトシン遺伝子を欠損させても母親マウスの出産や養育行動には強い表現型はありませんでした。室傍核からオキシトシン遺伝子を欠損させても授乳に影響はありませんでしたが、視索上核からオキシトシン遺伝子を欠損させると授乳障害が見られました。本研究から、雌マウスのオキシトシンは出産や育児そのものには不可欠でないこと、視索上核のオキシトシンが射乳反射に必須であることが分かりました。コンディショナルノックアウトマウスが過食性肥満を呈することを見出し、その下流において弓状核のオキシトシン受容体が機能することを示しました。全身性のノックアウトマウスで見られなかった表現型をコンディショナルノックアウトマウスの系で見出し、オキシトシンが食べ過ぎを防ぐ神経回路の一端を明らかにしました。10.1016/j.cub.2022.06.083遺伝学ツールの発達したマウスを用いて、出産や授乳時のオキシトシン神経細胞の活動を詳細に記録することに初めて成功しました。オキシトシン神経細胞への入力神経マップを作製し、これを基に特定の神経細胞を活性化することで、母体におけるオキシトシンの脈動を人為的に操作できることを示しました。この成果は、授乳を可能とする神経回路メカニズムを研究する基盤となります。10.1016/j.neuron.2022.03.033父親マウスの示す養育行動に視床下部室傍核のオキシトシン神経細胞が必須の役割を果たすことを見つけました。交尾未経験の雄が父親になる過程で、外側視床下部の興奮性神経細胞からオキシトシン神経細胞への神経接続が強化され、オキシトシンが分泌されやすい状況が作られることを示しました。10.1038/s41467-018-07003-5.2-3週齢のマウスが涙液に分泌する幼若フェロモンESP22によって雌マウスの性行動が抑制されることを発見し、この作用に必要な単一のフェロモン受容体V2Rp4を同定しました。この作用に必要・十分なニューロンを分界条床核(BNST)において同定し、BNSTから視床下部腹内側核(VMH)の腹外部への抑制性投射が雌の性受け入れ行動を顕著に抑制する機能を持つことを見出しました。先に同定したESP1による性行動促進の神経回路と比較してみると、異なるフェロモンが異なる受容体を経て異なる辺縁系の神経回路を駆動することで全く正反対の効果を発揮することが明らかになりました。2017雄フェロモンESP1によって雌マウスの性行動が促進されるのに必要・十分なニューロンを視床下部において発見しました。フェロモンと天敵の因子が古典的な脳領域レベルでは同じ領域を活性化させているが、一細胞レベルで見ると異なるニューロン集団の活性化を介して異なる行動を引き起こすことを示しました。大学院生の大木望さんによって描かれたこの絵は、嗅覚インプットから特異的な行動アウトプットが表出されるための「専用回線」の様子を表しています。赤色は性フェロモンによって性行動が促進されるライン、青色は天敵の因子によって逃避行動が促進されるラインを表しています。2015脳における情報処理のしくみを理解するうえで重要な神経回路の入力と出力の関係を解析できる汎用的な手法としてTRIO法を開発した論文です。これを用いて運動野第5層の錐体細胞において特異的な情報伝達経路を発見し、さらに、創薬の標的として重要性の高い青班核ノルアドレナリン系の入力と出力の関係を解析しました。TRIO法は複雑な脳において特異的に情報を処理する神経回路の構造を探索するのに有用であり、ドーパミンニューロンなど多くの領域に応用されています。2014Rabiesトランスシナプス標識法を用いて縫線核のセロトニンニューロンとGABAニューロンに対するインプットマップを全脳レベルで比較しました。これら二種類のニューロンはよく似た領域からインプットを受けているが、詳しくみると定量的な違いがあることが分かりました。2013Rabiesトランスシナプス標識法を改良し、局所的な神経回路をノイズなくマップできるようにしました。これを用いて嗅球の僧房細胞に対するインプットマップを作製し、パルアルブミン陽性ニューロンとの間の稠密な相互接続を発見、その構造的特徴と匂い応答性を明らかにしました。Mizrahi博士との共同研究です。2013神経活動を“トラップ”する遺伝学的手法の開発論文です。2012マウスにおけるモザイク解析法MADMの拡張に関する技術論文です。2011嗅球に展開されている「匂い地図」は嗅覚中枢ではどのように表現されているのだろうか?という長年の問題に対して、マウスの遺伝学とRabiesトランスシナプス標識法を組み合わせて解析した論文です。嗅覚皮質に存在する個々のニューロンは広い範囲の嗅球糸球体から情報を受け取るものの、その入力分布には皮質ごとに違いがあることが分かりました。vivoにおけるRabiesトランスシナプス標識の先駆けとなる仕事の一つです。http://www.springer.com/in/book/9783319573625Rabiesトランスシナプス標識法を中心に、マウスにおける神経回路の遺伝学的な可視化法について総説を書きました。2015)http://garlandscience.com/product/isbn/9780815345336*日本語版も出ました。分子遺伝学的な立場から現代神経科学を概説した優れた教科書です。