The Japan Neuroscience Society, since 1974
http://www.jnss.org

Neuroscience News
神経科学ニュース

The 38th Annual Meeting of
the Japan Neuroscience Society

Neuroscience 2015
Back to Basics for Future Neuroscience
President : Michisuke Yuzaki (Keio University School of Medicine)
Date : July 28 – 31, 2015
Venue : Kobe Convention Center

NEW

Call for Late Breaking Abstracts!

The deadline for early-bird registration isnoon on April 30, 2015.

Contents 目次
1

The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society

4

We Welcome Submissions to Neuroscience News

5

第38回日本神経科学大会のご案内

7

男女共同参画委員会からのお知らせ

8

新学術領域 ： スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成 （岡田 真人）

10

参加記 ： 2014年度包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 冬のシンポジウム 参加記 （五十嵐 敬幸）

11

研究室紹介 ： 大脳皮質発生研究 in ワシントンDC （鳥居 正昭）

12

神経科学トピックス ： インスリン受容体のアイソフォーム特異的軸索輸送による記憶形成 （富岡 征大・大野 速雄・飯野 雄一）

14

神経科学トピックス ： 手綱核-縫線核経路における予測価値の表現 （天羽 龍之介）

16

神経科学ニュースへの原稿を募集しています ・ 賛助会員一覧

17

編集後記 （細谷 俊彦）

日本神経科学学会

The Japan Neuroscience Society〒113-0033 東京都文京区本郷7丁目2-2 本郷ビル9F
Hongo Bldg. 9F, 7-2-2 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan
Tel: +81-3-3813-0272 Fax: +81-3-3813-0296 E-mail: office@jnss.org

20 April 2015 _Consecutive Number 202

URL : http://www.neuroscience2015.jnss.org/e/

The Neuroscience News2015 No.2

Call for Late Breaking Abstracts

Notification of AcceptanceNEW

Late Breaking Abstracts will be peer-reviewed by the

We invite the submission of “Late Breaking Abstracts” that

program committee. You will receive notifications ofreport new research developments and information that

acceptance/non-acceptance in the middle of June. The

were not yet known or fully available by the regular abstract

notifications of acceptance will include information about

submission deadline. We are planning to have the Latethe date and location. The decision on abstract acceptance

Breaking Abstracts session as a part of the regular poster

is entirely up to the Program Committee.

presentation. Late Breaking Abstracts will only appear online
accessible through the JNS Meeting Planner. Please be

Early-bird Registration Now Underway

advised that they will NOT be printed on program booklets.

The deadline for early-bird registration is

Submission Periodnoon on April 30 (JST), 2015

May 8, 2015 - May 20, 2015 (JST)Advance registration can be completed easily through theCriteria

meeting website until June 25, 2015. However, we strongly● The presenting author (first author) must submit therecommend that you register as soon as possible because

abstract; co-authors cannot submit or present.

we offer a discounted registration fee. Please register now
to take advantage of the early-bird registration fee!

20 April 2015 _Consecutive Number 202● The first and presenting author must be a member of
the Japan Neuroscience Society (JNS). Non-members

You will need your JNS membership number to

who wish to submit abstracts should join JNS first. If

complete the registration procedures. Your membership

your membership is on pause, please activate yournumber is a ten-digit number, and can be found on themembership prior to your Abstract submission.

address label of your copy of Neuroscience News or at the
top of the e-mail you receive from JNS. If you do not know

● One person cannot submit multiple papers as a firstyour membership number, please contact the secretariat of

author. Please note that symposium speakers andthe JNS at office@jnss.org. The first/presenting author must

those who have already submitted papers as regular

be a member of the JNS. Members who have not yet paid

presentations cannot submit papers as Late-breaking

their annual membership fee may have their registrations

Abstracts.

rescinded. Please don’t forget to pay your membership fee.

Format

The registration fee for the Meeting may be covered by

Poster presentation

subsidies such as the Ministry of Education, Culture, Sports,
Science, and Technology’s Grants-in-Aid for Scientific

Language

Research or other types of research expenses. Please

English. Presentation and discussions can be in Japanese.

consult the administrative staff at your institution for details.

Submission Procedure

Reception● Registration is necessary before abstract submission.
After you complete the registration, the “Abstract

Reception will be held at the Exhibition Hall. Please note

Submission” button will appear. Click it to proceed tothis year’s reception is wallet friendly; reception fee is 2,000

abstract submission.

yen cheaper than usual. Moreover, poster presentations● If you have already completed the registration,

will be given during the reception. Participants will interact

please go to the URL that was described in the email

with each other through discussion about research topics

you received upon completion of the registration.

and free conversation. We look forward to your active

Alternatively, please click the “Confirm or Modify Your

participation.

Registration” button on the “Registration” web page.

We are sorry that we cannot accept all applications

Then please log in and choose “Abstract Submission”.

for “Poster Presentations at the Reception” because we
received too many applications. The selection results will

● Regarding rules for entering data and the length of

be sent to applicants.

abstract, please refer those of the regular presentations

Date & Time: Wednesday, July 29 (2nd day of the meeting)(an abstract body should be 2,500 characters or less

18:45–20:45 (tentative)

including spaces). For more details, please see theVenue: Kobe International Exhibition Hallmeeting website.

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The Neuroscience News

Important dates

2015 No.2

Secretariat– April 30, 2015 -----

Deadline for Early-bird Registration

Secretariat for the 38th Annual Meeting of the Japan– June 25, 2015 -----

Deadline for Advance Registration

Neuroscience Society– July 1, 2015 -----JNS Meeting Planner (Online

A&E Planning Co.,Ltd.

Abstracts) Open

Shin-Osaka– July 28-31, 2015 ---- Neuroscience 2015

Grand

Bldg.,

6F,

2-14-14,

Miyahara,

Yodogawa-ku, Osaka 532-0003, Japan
Tel: +81-6-6350-7163
Fax: +81-6-6350-7164

20 April 2015 _Consecutive Number 202

E-mail: staff@neuroscience2015.jnss.org

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The Neuroscience News2015 No.2

Info.

We Welcome Submissions to Neuroscience NewsAs well as information about job vacancies, academic meetings, symposiums and subsidies.
Submissions should conform to the requirements noted below: submissions will only be
accepted in the form of electronic media.
How to submit proposals to the Society, comments on

4. Submissions will be published in only one issue of

neuroscience, meeting reports, and book reviews

Neuroscience News.
5. The deadline for submissions is normally the 25th of

There are no restrictions on the article length, but weMarch, June, September and December; however, thisexpect a positive contribution to the development ofdeadline is subject to change.

neuroscience. Neuroscience News is in the process of

6. There is no charge for publication of submissions

transition to an English-language journal, so we wouldin Neuroscience News. However, submissions are

be grateful if you could send your submissions in bothnormally accepted from members of the JNS or fromJapanese- and English-language versions. Arranging

sponsors or supporting organizations.

20 April 2015 _Consecutive Number 202

translation into English is a time-consuming business, so

7. Submissions should be sent to the following e-mailif you submit an English-language version together withaddress: news@jnss.org

the Japanese-language version, this will help to reduce(The editing supervisor is Dr. Hiroshi Kuba. Each issue isthe amount of time from submission to publication. The

edited by a different member of The Neuroscience News

Neuroscience News Editing Committee will decide timing

Editing Committee.)of publication depending on its content.

Information

1. Ideally files should be submitted in Word (DOC, DOCX)

regardingjobvacancies,

academic

meetings, symposiums, and subsidies will be posted onformat. If you want to use another format, please consult

the website of the Japan Neuroscience Society.

with us in advance. HTML and RTF files are acceptable
regardless of what application software was used toPlease see

create the file.

https://www.jnss.org/adinfo_en/

2. Image files should be in PICT, JPEG, or TIFF, andshould be compressed as much as possible. Please
send them separately from the text file.
3. As a rule, submissions will not be edited before
publication; it is your own responsibility to ensure thatthey do not contain any errors or mistakes.

The Japan Neuroscience Society now has an official
Facebook page and an official Twitter account.
We will provide various latest information, such as
upcoming events and open recruitment.
Find us on Facebook or Twitter.
facebook.com/JapanNeuroscienceSociety
twitter.com/jnsorg (@jnsorg)

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大会案内

第 38 回 日本神経科学大会の御案内

Back to Basics for Future Neuroscience:
神経科学を極める会

期：2015 年 7 月 28 日（火）～ 31 日（金）会

場：神戸コンベンションセンター

大会長：柚﨑 通介（慶應義塾大学医学部）
大会ホームページ： http://www.neuroscience2015.jnss.org/

新企画：Late-breaking Abstracts 募集開始！

!

早期事前参 加登 録 の 締め切りは
平成 27 年 4 月 30 日（木）正午

発表形式

新企画！

ポスターのみLate-breaking Abstracts 募集！

使用言語
ポスターは英語で作成してください。説明、討論は英語

今大会の新たな試みとして、一般演題の登録締め切り

または日本語です。

後に進展した新たな研究を発表する機会として「Latebreaking Abstracts」枠を設けます。発表形式はポスター

応募方法

のみで、ポスター会場の一部に Late-breaking Abstracts

㓡 演題登録の前に、まず事前参加登録をしておく必要のコーナーを設置する予定です。是非この機会にご応募があります。事前参加登録が完了すると、完了画面ください。演題は、JNS Meeting Planner（Web 抄録閲に「演題登録に進む」ボタンが表示されます。この覧システム）のみに掲載されます。プログラム冊子にはボタンから登録画面に進んでください。

タイトルや発表者名は載りませんのでご注意ください。

㓡 既 に 参 加 登 録 が 済 ん で い る 方 は、「 登 録 内 容 の 確
認・ 修 正 」 画 面 か ら ロ グ イ ン し、「Late-breaking

募集時 期

Abstracts に応募する」ボタンにチェックを入れて、2015 年 5 月 8 日（金）～ 5 月 20 日（水）更新ボタンを押してください。完了画面に「演題登録に進む」ボタンが表示されます。

応募資 格

㓡 入力規則や文字数制限等は一般演題に準じます（抄㓡 発表者（筆頭著者）本人が参加登録および演題登録

録本文は半角 2,500 characters 以内）。詳細は大会を行ってください。共著者による代理登録はできま

ホームページにてご確認ください。

せん。
㓡 筆頭発表者は、日本神経科学学会の会員でなければ演題採否なりません。未入会の方は、速やかに本会への入会

一般演題同様、プログラム委員による査読を行います。

手続きを行ってください。休会中の方は、演題登録

採否ならびに発表日時・形式・会場等については、6 月

前に復会の手続きをお済ませください。

中旬ごろにメールでご案内いたします。演題の採否につ㓡 筆頭発表者としての応募は、1 人につき 1 題に限らきましてはプログラム委員会にご一任ください。

れます。シンポジストや、既に一般演題をお申し込
みいただいている方はご応募いただけませんのでご了承ください。

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20 April 2015 _Consecutive Number 202

NEWThe Neuroscience News2015 No.2

早期事前参加登録のご案内

運営事務局
第 38 回日本神経科学大会

締切： 平成 27 年 4 月 30 日（木）正午

運営事務局

株式会社エー・イー企画〒 532-0003

大会ホームページ上にて、早期事前参加登録の受付を継

大阪市淀川区宮原 2-14-14

新大阪グランドビル 6F

続しています。事前参加登録は、大会直前までオンライン

Tel：06-6350-7163

でお申込みいただけますが（6 月 25 日まで）、早期登録期
間は費用面でお得ですので、是非お早めにご登録ください。

Fax：06-6350-7164

E-mail：staff@neuroscience2015.jnss.org

なお、会員としての登録手続きには会員番号が必要です。会員番号は「神経科学ニュース」郵送時の宛名ラベル、あるいは電子メールによる大会案内メールマガジン冒頭に記載された 10 桁の数字です。会員番号がわからない方は、学会事務局（ office@jnss.org ）までお問い合わせください。また、演題の筆頭発表者は、日本神経科学学会の会員でなければなりません。年会費に滞納がある場合は、年会費納入が演題発表の必要条件となりますので、年会費の納め忘れにご注意ください。

20 April 2015 _Consecutive Number 202

大会参加費は、文部科学省の科学研究費補助金など、各種の研究費から支出可能な場合があります。詳細については所属機関の事務担当者にお尋ねください。
また、本大会は各種学会の専門医、認定医、及び、研修認定薬剤師の研修単位制度のポイント取得対象学会として認定されています。

今年の懇親会は一味違います！
本大会の懇親会は、ポスター・機器展示場の一部を用いて開催する予定です。参加登録費も例年より 2,000 円値
下げし、気軽に参加できるようになりました。また、懇親会の開催中にもポスターを掲示し、発表・討論を行います。
通常のポスター発表とは異なる雰囲気の中、飲み物やお食事を片手に是非交流を深めてください。なお、懇親会でのポスター発表は、応募者多数のため、プログラム委員会にて審査の上、採否を決定させていただきました。採択された方には、別途掲示位置等をご案内いたします。
日時：2015 年 7 月 29 日（ 水 ） ＜ 大 会 2 日 目 ＞

会

場：神戸国際展示場

18:45 ～ 20:45（予定）

今後の主な日程
2015 年 4 月 30 日

早期事前参加登録締切

2015 年 6 月 25 日

後期事前参加登録締切

2015 年 7 月 1 日

JNS Meeting Planner（抄録
閲覧システム）オープン

2015 年 7 月 28 日

第 38 回日本神経科学大会開催～ 31 日The Japan Neuroscience Society, since 1974-6-

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御案内

男女共同参画推進委員長

吉村 由美子

前男女共同参画推進委員長

平田 たつみ

今年度の神経科学大会は 7 月 28 日− 31 日に開催され休暇時の大会開催は朗報であり、大会に参加しやすい環境ます。「いつもと少し時期が違うな？」とお感じの方もい作りにつながるとの意見もあがりました。このような経緯らっしゃるかもしれません。実は、これは男女共同参画推から、夏季休暇時の大会開催は神経科学学会一丸としての進委員会の取り組みの成果なのです。

目標となったわけですが、数年先までの大会日程や会場を数年前に、ご夫婦で神経科学の会員の方から、「学校が確保している事情や、他学会との合同開催、国際学会との夏季休暇時に大会を開催してほしい」というご要望がよせ

連携などによる制約もあり、実現できない年がしばらく続られました。宿泊が必要な遠方での大会参加時に、就学以きました。

前の子供であれば保育園を休ませて学会に同行することもそして今年は、やっと念願かなって夏季休暇時の大会開可能かもしれませんが、義務教育となりますとなかなかそ催が実現する運びとなりました。実現にご尽力いただきま

うはいきません。かといって、子供だけを家においていく

した、学会会長、大会長をはじめとする大会開催に携わることもできません。そのような状況の中、夏休み中なら子方々に感謝致します。この先 3 年間についても夏季休暇時

どもを連れて行くという選択ができるので助かるというごに大会が開催されることが決定しております。今後も、可意見でした。さっそく委員会で議論して、会員が大会に参能なかぎり、学会をあげてこの取り組みを継続してゆきま

加しやすい環境整備のためにも、大会の開催は可能な限りすので、ご理解、ご協力よろしくお願い致します。

小・中学校の夏季休暇時に行うように働きかけていこうと

この例でもおわかりのように、男女共同参画推進活動に決めました。

は会員の方々からのご意見が貴重です。何かご提案やご要

上記要望を神経科学学会理事会で提案したところ、すぐ望がありましたら委員会までお知らせください。女性も男さま多くの理事から賛同が得られました。育児中の会員の性も研究しやすい環境を整えるために、男女共同参画委員

みならず、実習や講義の担当が多い教員にとっても、夏季会一同尽力したいと考えています。

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20 April 2015 _Consecutive Number 202

第 38 回日本神経科学大会の開催時期について～男女共同参画委員会からのお知らせThe Neuroscience News2015 No.2

新学術領域

スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成
領域代表
東京大学 大学院
新領域創成科学研究科

20 April 2015 _Consecutive Number 202

岡田 真人
神経科学だけでなく、 多くの学問分野で計測技術が向した。 SpM の基本的な考え方は (1) 高次元データの説明

上し、 大量の高次元観測データが日々生み続けられてい変数が次元数よりも少ない ( スパース ) と仮定し、 (2) 説

ます。 また、 ビッグデータ、 データ科学の言葉に代表さ明変数の個数が小さくなることと、 データへの適合とをれるように、 データを取り扱う情報科学および数理的基

同時に要請することにより、 (3) 人手に頼らない自動的な盤が隆盛しています。 科学とは、 (1) 研究者の仮説や意図

説明変数の選択を可能にする枠組みです。

に基づいた実験・観測によりデータを獲得し、 (2) そこか

こうした現状認識を踏まえ、 本領域では図 1 に示されら少数の説明変数を選択し、 (3) 得られた説明変数と仮説

る目的と戦略をもとに領域運営を行ないます。 三つの戦を比較し対応することで法則を発見する行為です。 この略にも明記されているように、 基盤技術である SpM を深仮説の提案／検証ループの不断の繰り返しにより今日の化させるとともに、 これまで、 個々の分野ごとに探求さ科学は発展してきました。 天体観測の結果を分析し、 ケれていた課題に対して、 新たな共通原理に基づく革新的

プラーの法則を経て到達したニュートン力学はこの模範な科学的方法論を確立することによって、 あらゆる科学

例です。

分野の研究に大きな波及効果をもたらし、 我が国の学術一方で、 近年の計測技術の発展によるデータの高次元水準の圧倒的優位性を確立する、 高次元データ駆動科学

化で計算量が爆発する状況に、 研究者の直感的行為であの創成をめざします。

る思索や試行錯誤が追いつかずに、 こうした仮説／検証

このような領域の活動を通じて、 情報科学と多くの学ループにもとづくモデル化が著しく困難になっています。

問分野からなる自然科学が緊密に融合した学術領域を創こうした問題は、 物理学や化学と比して、 多数の要素が成するには、 図 2 に示される David Marr の三つのレベ生み出す複雑な現象に目を向ける生物や地学など「理科ルの視点で、 データ解析を議論する必要があると考える

第 2 分野」に分類される科学で特に顕著です。 このようようになりました [1]。 神経科学会の会誌では釈迦に説法な背景に基づき、 我々は科学技術の水準を革新的に向上・になりますが、 第一のレベルの計算理論では、 情報処理強化させるためには、 機械学習に代表される情報科学と、であるデータ解析の目標や、 その目標が適切に実行でき多くの学問分野からなる自然科学が緊密に融合した学術

る科学的根拠を議論します。 Marr の三つのレベルでデー

領域の創成が必要不可欠であると考え、 それを高次元デー

タ駆動科学を論じるとき、 計算理論はデータ解析の対象

タ駆動科学と名付けました。

の学理で議論する必要があります。 一方、第二のレベルは、

我々は、 その新学術領域創成のためのキーテクノロジー

計算理論のレベルで議論した目的や方略を、 ベイズ推論

が、 近年、 情報科学分野で大きな注目を集めているスパー等の枠組で数式として表現し、 それを具体的に計算する

スモデリング (SpM: Sparse Modeling) であると考えま

アルゴリズムを考察するものであり、 学理としては情報科学が対応します。 つまり自然科学と情報科学の二つの学理が、 三つのレベルの計算理論と表現／アルゴリズムに対応しており、 これら二つのレベルをつなぐ研究者の

図 2：データ駆動科学とDavid Marr の三つのレベル

図 1：領域の目的と戦略
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The Neuroscience News2015 No.2

層を増やす必要性を痛感し、 日々研究を行っています。
以 上 の 考 察 か ら 我 々 は、 実 験 G(A01,A02)、 モ デ ル
G(B01)、 情報 G(C01) の三つの研究項目をおきました（図 3）。 自然科学と情報科学の緊密な融合・連携を目指す
本領域において、 先程述べた計算理論と表現／アルゴリ
ズムのレベルをつなぐ役割のモデル G(B01) のインターフェース・触媒としての役割が特に重要であると考えています。 モデル G(B01) の横断的コーディネーション研
究を中心として、 本領域は、 生物学と地学の幅広い分野の背後にある、 データ解析における構造的類似性に基づき、 できるだけ一般性を持ったモデリング原理の確立を目指し、 今後も研究及び領域活動を行っていきます。

図 3：研究項目間の連携体制

なお本領域メンバーの具体的な研究内容や各種イベン

参考文献

トについては、 web ページ：www.sparse-modeling.jp[1] 永田賢二、 岡田真人：スパースモデリングとデータ駆をご参照ください。

20 April 2015 _Consecutive Number 202

動科学、 人工知能、 Vol.30, No.2, pp.209-216, 2015.

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2015 No.2

The Neuroscience News参加記

2014 年度 包括型脳科学研究推進支援ネットワーク
冬のシンポジウム 参加記
東北大学医学系研究科
神経細胞制御学分野

20 April 2015 _Consecutive Number 202

博士課程 1 年 五十嵐 敬幸
2014 年 12 月 11 日 -13 日において、東京医科歯科大会議での発表は、将来的な共同研究者と出会うだけでな

学 / ホテル東京ガーデンパレスを会場に平成 26 年度 包く、最適な解析方法や今後の利用方法に関して議論する

括脳ネットワーク冬のシンポジウムが開催されました。

貴重な機会となりました。

私は行動解析融合型プラットホーム支援活動の中でも、キャリアパス企画においては、若手 PI の方々と博士号

小林拠点の支援を受けて、独創性の高い脳モデルラット

取得後企業にて活躍されている方々から “博士号を取得の開発を行い、その成果を発表する機会をいただきまし

することで広がる多様な可能性” というテーマについてた。冬のシンポジウムの内容は大きく 2 つに分かれておお話していただきました。企業はシュプリンガー・ジャ

り、新学術領域研究によるシンポジウムや領域会議のほパン株式会社、公益財団法人東京都医学総合研究所、製か、包括脳企画イベントとして成果の総括と今後の展開

薬関連企業であるイーピーエス株式会社とそれぞれが全に関するセッションやキャリアパス企画がありました。

く異なる職種であり、それだけに私にとって新鮮なお話

以下、私自身が多く学ばせていただいたポスター発表とばかりでした。就職した経緯や博士課程での経験がどの

キャリアパスセミナーに関して簡単に書いてみたいと思ように職業に活かされているのかといったお話は、自分います。

の今後の学生生活を考える上で非常に参考になりました。

ポスター発表は 2 日目に行われました。私は、Cre/

若手 PI の先生方のお話では、キャリアパスを振り返った

loxP システムを利用してコンディショナルに赤色蛍光タ

際のターニングポイントについて、また、キャリア形成

ンパク質を発現する新規トランスジェニックラットの開における重要なポイントに関してなど、私たち大学院生

発・評価について発表しました。ラットは遺伝子改変動

にとって非常に大切な要素が多く含まれていたと思いま

物の作製がマウスと比較して立ち遅れておりますが、研す。私が特に印象に残ったのは同志社大学脳科学研究科

究に用いる動物モデルとして、体格が大きいために手術の高森茂雄先生のお話でした。先生のお話は学生にストや組織・血液採取などが簡易に行えること、生理的特徴

レートで、ユーモア満載だっただけでなく、学生時代にがよりヒトへ近いこと、また、高次脳機能を調べる上で単身ドイツへ乗り込んでいったストーリーから、なにか重要な行動学習実験においてより複雑なタスクを行うこ「死ぬ気でやってみろ→そうすれば何事も可能性は 0 じゃと が で き る 等 の ア ド バ ン テ ー ジ が あ り ま す。 現 在ない (…かもしれない )」というような激励のメッセージ

National Bio Resource Project ( http://www.nbrp.

を受けたような気がしました。そのような姿勢でチャレjp/ ) に 登 録 さ れ て い る リ ソ ー ス の 系 統 数 は マ ウ ス

ンジすることは純粋にカッコいいと思いましたし、そん

7,245(2014 年 2 月時点 ) に対し、ラットは 643 しかおらず (2015 年 1 月時点 )、加えて汎用性が高いレポーターは存在していませんでした。したがって、特定細胞集団
において Cre を発現するようなドライバーの解析は困難でした。本レポーターラットは微量の Cre 存在下であっても tdTomato が強力かつユビキタスに発現し、生体における観察に適した赤色蛍光によって Cre 陽性細胞が可視化されるという特徴があります。この特徴はコネクト
ミクス研究に最適であるとともに、これまで存在していた Cre ドライバーラインの解析における困難を解消できると考えています。このレポーターだけでなく、現在光感受性カチオンチャネルであるチャネルロドプシンの改変体を Cre/loxP コンディショナルに発現すると予想される系統の解析も進んでおり、光操作ツールとして非常に有用なものになるのではないかと期待しています。本The Japan Neuroscience Society, since 1974

図 1 : シンポジウムの様子- 10 -

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The Neuroscience News2015 No.2

な素敵な博士号取得者になろうと思います。最後のパネ
ルディスカッションでは、フロアにいらした著名な先生方まで巻き込んだ議論を通じて、視野を広げていただけ
たように感じます。
末筆ながら、本研究に際して多くのサポートをいただ
きました小林和人先生、西澤佳代先生 ( 福島県立医科大学 )、柳川右千夫先生、金子涼輔先生 ( 群馬大学 )、加えて刺激的なセミナー参加の機会を設けてくださいました
平井宏和先生、今野歩先生 ( 群馬大学 ) に心より御礼申し上げます。ありがとうございました。

図 2 : 質疑応答に参加する筆者

研究室紹介

大脳皮質発生研究 in ワシントン DC
鳥居 正昭
私の研究室が所属する、チルドレンズ・リサーチ・イ

神経科学分野での存在感を増すべく力を入れています。

ンスティテュート、神経科学研究センターは、アメリカ

ワシントン DC エリアは、近隣のメリーランド州、ヴァーの首都ワシントン DC にあります。チルドレンズ・リサー

ジニア州と合わせて、チルドレンズ、ジョージ · ワシン

チ・インスティテュートは、小児専門の医療センターでトン大学以外に、NIH、メリーランド大学、ジョージタ

あるチルドレンズ・ナショナル・メディカルセンターの

ウン大学、バージニアテックなど多くの大学や研究所がアカデミック部門で、神経科学センター以外に、遺伝医集まっており、研究交流も盛んに行われています。また学センター、癌免疫学センター、トランスレーショナル・

ボストンやニューヨークも電車で行き来できる範囲にあ

リサーチセンター等で構成されており、ジョージ · ワシり、研究（観光ではありません）をするには非常に恵まントン大学医学部の小児科学部を担当しています。神経れた環境です。

科学研究センターは、ミエリン形成や出生時の白質損傷

私は元々、生物学・医学とは関係ない航空学科を卒業

に関する研究で著名な Vittorio Gallo 博士を Director とし、会社員を経て、大学院に入りなおしてこの道に入りして、神経疾患の原因究明、予防および治療を目的としました。奈良先端科学技術大学院大学では、貝淵弘三（現て神経系の発生機序に重点をおいた研究を行っており、

名古屋大学教授）、中福雅人（現シンシナティ小児病院教

現在８つの研究室が活動しています。うち３つの研究室

授）両先生に生物学のイロハから教えていただきました。

は３年以内に立ちあがった新米ラボで、全体的に非常に

その後、東京大学医学系研究科に移った中福研究室で、若いセンターです。ジョージ · ワシントン大学医学部の転写因子による脳のパターニングとそれに対応した神経研究室とともに、神経科学研究所を新しく結成し、共に回路形成に関する研究で学位を取得しました。中福研究室では、当時アメリカ留学から帰国されて間もなかった
嶋村健児先生（現熊本大学医学部教授）から多くの最先端技術や知識を得る機会に恵まれました。ニワトリ胚への電気穿孔法による遺伝子導入法がそのひとつでしたが、生体内で任意の遺伝子発現を局所的に改変したり、生体内の細胞を GFP でラベルし追跡を可能にする技術に大きな可能性を感じました。
当時、ニワトリ胚での技術を応用して、発生中のマウス胎児脳に対して遺伝子導入を行う、子宮内電気穿孔法が開発されつつある段階で、この最新技術を用いて、まだ知見の少なかった大脳皮質の領野特異的な神経回路の発生機構を解明したいと考えました。プロジェクトを持ち込む形でポスドク先を探し、受け入れてくださった米

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20 April 2015 _Consecutive Number 202

チルドレンズ・ナショナル・メディカルセンター

The Neuroscience News2015 No.2

国バンダービルト大学の Pat Levitt 博士の下で大脳皮質

スドク２名とパートタイムの学生数名が在籍していま- 視床間の神経軸策投射の発生機構の研究等を行いましす。神経科学センターで共に独立した妻の研究室と全面た。その後、イェール大学の Pasko Rakic 博士の研究室協力体制で、２倍以上の効率を上げるべく奮闘中です。

に移り、大脳皮質発生における神経細胞の配置の機構に

私たちの研究に興味を持たれた方がいらっしゃれば、ごついての研究も開始しました。多くの研究室で研究され

連 絡 頂 け れ ば 幸 い で す（mtorii@childrensnational.

ていた大脳皮質の各層への細胞配置の機構に加え、殆どorg）。

知見のない大脳皮質カラムへの細胞分配に着目した研究を行いました。この２つの研究室では、自分のやりたい
研究テーマを自由にやらせていただき、本当にありがたかったと思っています。
２０１２年７月に研究室を立ち上げ、現在、発生期の脳における細胞配置と神経回路形成の分子機構を研究の両輪としています。細胞移動や配置、神経回路形成は、細胞培養や器官培養では再現の難しい、細胞間の複雑な空間的、時間的な相互作用を必須とする発生機構であり、こういった現象の細胞学的、分子学的基盤を可能な限り生体内で直接解析することを目指しています。細胞配置に関しては、大脳皮質カラム形成に関与する細胞配置機
20 April 2015 _Consecutive Number 202構の研究をひとつの軸としています。特に、異なった遺伝子発現や電気生理学的性質を持った神経細胞サブタイプが特異的なカラム状の空間配置パターンを獲得する機構と、その機能的な役割を明らかにし、様々な精神 · 神
経疾患に伴うカラム構造異常への機能的関与と原因究明に迫りたいと考えています。回路形成に関する研究では、特異的な神経回路の発生機構にとどまらず、神経結合が逆に細胞、組織の特異性獲得にどう関与しているのかを明らかにしたいと考えています。また、神経投射部位を操作する（神経回路繋ぎ替え）ことのできる新しい方法の開発も視野にいれています。現在私の研究室には、ポ神経科学トピックス

インスリン受容体のアイソフォーム特異的軸索輸送による記憶形成東京大学大学院理学系研究科
遺伝子実験施設・生物科学専攻
助教 富岡 征大特任助教 大野 速雄
教授 飯野 雄一
哺乳類において、インスリン受容体は大脳皮質や海馬を制御しているのか、その全貌は明らかにされていませなど、認知機能に関わる脳領域に発現しており、神経細ん。我たちは、遺伝学的な操作が容易で、単純な神経系

胞の細胞体のみならずシナプスにも受容体蛋白質が豊富をもつ線虫 C. エレガンス（Caenorhabditis elegans）に存在します。近年、孤発性のアルツハイマー型痴呆とを用いて、インスリンシグナル伝達経路の神経系におけ脳におけるインスリン抵抗性の密接な関係が多数報告さる機能の解明に取り組んでいます。線虫やショウジョウ

れ、経鼻孔インスリン投与により認知機能が改善するこ

バエなどの無脊椎動物においてもインスリン様シグナルとも指摘されています。しかしながら、脳内においてイ伝達経路は高度に保存されており、この経路は記憶学習

ンスリンシグナル伝達経路がどのような機構で記憶学習をはじめとした様々な神経系の制御に働きます。線虫のThe Japan Neuroscience Society, since 1974

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The Neuroscience News
記憶学習パラダイムを用いた最近の私たちの研究によっ

ついて調べたところ、DAF-2c のみが神経細胞の細胞体て、シナプス領域で働くインスリン・PI3 キナーゼ (PI3K)

から、シナプスの存在する軸索部位へ輸送されることが経路が学習に伴う行動変化を直接的に制御していることわかりました。さらに、このシナプス部位への局在量はが明らかとなりました。

飢餓により増加しました。シナプス部位における PI3 キ

線虫は培地に含まれる NaCl などの塩の濃度と飢餓をナーゼ経路の活性化により、学習様行動を引き起こすこ

関連付けて学習します。様々な塩濃度の寒天培地上で、とができました。次に、DAF-2c のシナプスへの輸送を

餌と共に数時間条件付けした線虫は、条件付け時の塩濃制御する分子機構を調べたところ、キネシン -1 モーター度に誘引されます。一方、寒天培地上で数時間の飢餓をタンパク質がカルシンテニン/アルカデイン

経験させると、条件付け時に経験した塩濃度を避ける行（Calsyntenin/Alcadein）の線虫ホモログ CASY-1 を介動に変化します。このように、飢餓の経験により塩に対して DAF-2c をシナプス領域に輸送していることが明らする応答が変化する学習を、私たちは「味覚忌避学習

かになりました。さらに、感覚入力や飢餓などの刺激に(taste avoidance learning)」と呼んでいます。この味

依存して活性が変化する MAP キナーゼ経路がキネシン

覚 忌 避 学 習 に は、 イ ン ス リ ン・PI3 キ ナ ー ゼ 経 路 が-1 の修飾を介して DAF-2c のシナプス領域への輸送を調ASER とよばれる味覚感覚神経で働くことが必須である

節していることが分かりました（図）。以上の結果から、と分かっていました。この経路の主役がインスリン /IGF

ASER 味覚神経において、感覚入力や餌の存在などの外受容体の線虫ホモログ DAF-2 です。これは線虫がもつ部環境に応じてシナプスにおける DAF-2c の存在量がダ唯一のインスリン /IGF 受容体ホモログ遺伝子です。一イナミックに調節されていることがわかりました。哺乳方、線虫には 40 ものインスリン様遺伝子があることが類においてもインスリン受容体には二つのアイソフォー

分かっていました。たった一つの受容体遺伝子が学習のム IR-A と IR-B が知られています。インスリン受容体やみならず発生の制御、寿命、ストレス耐性など多彩な機

IRS-1 は学習や神経活動に伴い局在が変化することが報能に関わることから、受容体アイソフォームの存在を告されていることから、インスリン受容体の神経細胞内

疑って cDNA の検索を行ったところ、新たなスプライシにおける局在変化は神経可塑性の制御に重要な機構であ

ングバリアント DAF-2c をみつけました。既知のアイソる可能性があります。

フォーム DAF-2a と比べ、DAF-2c には選択的スプライ
シングにより新たなエキソンがひとつ挿入されており、Role of synaptic phosphatidylinositol 3-kinase in a

その結果、受容体蛋白質の細胞外ドメインに 80 アミノ

behavioral learning response in C. elegans.

酸ほどの挿入が起こると予想されました。

Hayao Ohno, Shinya Kato, Yasuki Naito, Hirofumi

面 白 い こ と に、 学 習 に は DAF-2c が 必 須 で あ り、
DAF-2a にはその機能がありません。この違いの理由に

Kunitomo, Masahiro Tomioka, Yuichi Iino (2014)
Science 345(6194): 313-317.

味覚忌避学習における DAF-2c の働きのモデル図
MAP キナーゼ（MAPK）経路は、ASER 神経の細胞体において感覚刺激や餌の情報に依存して DAF-2c のシナプ
ス部位への移行を制御する。この機構は、CASY-1 ／キネシン -1 複合体の働きを介しており、飢餓条件下で経験した塩濃度の記憶の獲得に重要である。シナプス部位に移行した DAF-2c は、PI3 キナーゼ（PI3K）経路を介してシナプス伝達を制御し、飢餓条件下で経験した塩濃度からの忌避行動を促進する。

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2015 No.2

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神経科学トピックス

手綱核 - 縫線核経路における予測価値の表現
ゼブラフィッシュ手綱核によるセロトニン制御を介した適応的、能動的な回避行動獲得の制御機構

理化学研究所
脳科学総合研究センター

20 April 2015 _Consecutive Number 202

基礎科学特別研究員

天羽 龍之介

危険を察知した際にとる行動は、動物が生存するために最る神経細胞には、学習後、条件刺激（赤いランプ）に対しても重要な行動の一つです。このような時には多くの動物に共活動を一過的に上昇させる神経細胞に加えて、条件刺激の間、通して、すくむ等のパニック様行動が見られます。しかしな

持続的に活動を上昇させるパターンを示す神経細胞が観察さがら、危険から身を守るという点でこの行動の効果は限定的れました。前者はアカゲザルで報告されている活動パターン

であり、生存確率を上げるためには、能動的な対応行動（回に類似しますが、後者は過去に報告はなく、条件刺激に対す避行動など）を学習していく必要があります。

る負の予測価値を表現している事が示唆されます。

危険への能動的な対応行動の学習は、能動的回避学習課題

能動的回避学習課題において学習初期（条件刺激と非条件( 図 A) を用いて模倣する事ができ、その学習機構は強化学

刺激の連合学習）では、条件刺激に対する負の予測価値は上習理論で説明されます。動物は危険を経験した際には、その昇し、学習後期（回避行動の学習）では、回避行動の会得に伴っ時の環境情報と実際の危険とを連合させることで、特定の環て条件刺激に対する負の価値が減衰する事が強化学習理論か

境因子に対して負の予測価値（将来の危険の予測値）を割り

ら予想されます。腹側手綱核の活動が予測価値を表現してい当てていきます。偶然危険が回避される行動をとった場合、るとすれば、予測価値の変動に伴った神経活動の変動が見ら（将来の危険に対する）負の予測価値に反して実際には危険れるはずです。能動的回避学習の各段階で課題を止め、条件は存在しないため、正の予測誤差が生じ、この正の予測誤差

刺激に対する腹側手綱核の神経活動を観察すると、理論的予信号が直前の行動（回避行動）の強化を引き起こすと考えら測と一致して学習初期の魚は学習前に比べ条件刺激提示中のれます。正の予測誤差の信号は中脳のドーパミン神経細胞に活動が高く、学習後期の神経活動は学習前と同程度に戻ってよって担われていると考えられていますが、予測価値の信号いました。この事からも腹側手綱核で見られる持続的な活動はその重要性にも関わらずどこで表現されどのように伝達さ上昇は、負の予測価値を表現していることが支持されます。

れるのか不明な点が多いままでした。

それでは、この情報はどこに伝達されるのでしょうか。腹このような適応的な学習行動を制御する脳領域の候補とし側手綱核のグルタミン酸作動性神経細胞を選択的に GFP でて、外側手綱核が挙げられます。外側手綱核は、情動、学習

標識すると、ほぼ全ての腹側手綱核神経細胞がグルタミン酸に重要な役割を持つセロトニン、ドーパミン神経細胞を制御作動性であること、投射先は縫線核に限局していることがわする間脳の神経核であり、様々な嫌悪刺激によって活動を上かりました。縫線核の神経細胞との生理学的結合を調べるた

昇させます。近年、ドーパミンの制御という観点から注目さ

め、縫線核のセロトニン神経細胞に GFP を、腹側手綱核にれ解析が進められてきましたが、複雑な亜核構造と多様な投Channelrhodopsin-2 (ChR2) を発現させた魚を作製し、脳射先のため、手綱核によるセロトニン制御の役割は殆ど明らの急性スライスを作製しました。手綱核軸索末端の光刺激にかにされていませんでした。私達はゼブラフィッシュの外側

対するセロトニン神経細胞の反応を観察すると、一部のセロ

手綱核相同領域である、腹側手綱核がセロトニン神経細胞にトニン神経細胞から興奮性の反応が観察されました。これら

富む縫線核へと特異的に投射を行っている事を見出してきまの結果より、腹側手綱核で表現される負の予測価値は縫線核した。ゼブラフィッシュをモデルとする事で、遺伝子操作をセロトニン神経細胞へと伝達されることが示唆されます。

駆使した手綱核 - 縫線核経路の選択的な解析が可能となり、その機能の解明が期待できます。

負の予測価値の伝達を阻害した場合には、能動的回避学習
課題が学習できなくなることが予測されます。そこで腹側手

本研究では、初めに腹側手綱核 - 縫線核経路の適応的、能綱核に特異的に破傷風毒素を発現させ神経伝達を阻害したト

動的な行動学習への関与を調べるため、腹側手綱核の神経細ランスジェニック魚を作製し、能動的回避学習課題を行いま

胞特異的に GFP を発現するトランスジェニック魚を作製し、した。予測と一致してこのような個体では、能動的回避行動

この細胞から神経活動を記録しながら古典的恐怖条件づけをの学習が障害されている事がわかりました。しかし、古典的行いました。学習依存的に条件刺激に対する活動を変化させ恐怖条件づけでは正常な個体と同程度の条件刺激に対する学

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The Neuroscience News2015 No.2

習反応（ターン頻度の上昇）が観察されることから、経験依

避行動の獲得を可能としていることが明らかになりました。

存的なパニック反応に腹側手綱核は必須ではなく、パニック

本研究の知見を基に、どのようにして予測価値が生成され反応の誘起と強化学習では異なった回路が使われていること

るのか、どこで予測誤差が計算されるのかを調べる事で脊椎が予想されます。

動物の根幹を成す学習神経回路の作動原理に迫りたいと考え

これまでの観察、すなわち、腹側手綱核は負の予測価値をています。

表現するという解釈が正しければ、腹側手綱核の神経活動を人為的に操作する事で、特定の環境に負の予測価値を植え付

The habenulo-raphe serotonergic circuit encodes an

ける事ができるはずです。腹側手綱核の活動を人為的に操作

aversive expectation value essential for adaptive

するため、ChR2 を発現させ、光ファイバーを手綱核に近接

active avoidance of danger.

して導入、固定し、自由遊泳下での腹側手綱核活性化実験を

Amo R, Fredes F, Kinoshita M, Aoki R, Aizawa H,

行いました。水槽の底面を二色に分け一定時間おきに色の配Agetsuma M, Aoki T, Shiraki T, Kakinuma H, Matsuda

置が逆転する中、一方の色の領域に滞在する間のみ光刺激を

M, Yamazaki M, Takahoko M, Tsuboi T, Higashijima S,

行うと、魚はこの領域から逃避する事がわかりました。

Miyasaka N, Koide T, Yabuki Y, Yoshihara Y, Fukai T,

これらの結果より、腹側手綱核 - 縫線核経路が負の予測価

Neuron, 84, 1034-1048, 2014.

20 April 2015 _Consecutive Number 202

値を表現し、セロトニン神経細胞へと伝達する事で能動的回

Okamoto H.

A) 能動的回避学習課題の模式図。条件刺激（赤色ランプ）提示から非条件刺激（電気ショック）までの間に反対の部屋に移動する事で非条件刺激を回避する事ができる。 B)

GFP により選択的に標識された腹側手綱

核のグルタミン作動性神経細胞。縫線核へと選択的に投射する軸索が観察できる。その他のグルタミン作動性神経細胞が DsRed により標識されている。C) 腹側手綱核神経細胞における負の予測価値の表現の一例。赤色ランプ（条件刺激）と電気ショック（非条件刺激）を用いて古典的恐怖条件づけを行い、条件刺激に対して負の予測価値を連合させたとき、学習に伴って条件刺激提示中の神経活動が持続的に上昇するようになる。

【研究者の声】【略歴】

ゼブラフィッシュにおける外側手綱核の相同領域の探索

2007-2012 年(J. Neurosci., 2010) から始め、研究室内外の多くの方

理化学研究所脳科学総合研究センター
岡本チームの協力を得て、予測価値情報の表現による強化学習の制

2009-2012 年

御という手綱核の新しい機能を見つけることができまし2012 年

研修生

日本学術振興会特別研究員（DC1）
早稲田大学先進理工学研究科生命医科

た。生物の形態や行動の多様性に興味を持ち研究を始め学専攻博士後期課程修了 博士（理学）

ましたが、一連の研究を通してむしろその共通性に驚か

2012 年より理化学研究所脳科学総合研究センター岡本

されることが多くありました。種を超えた行動の根幹とチーム研究員 , 基礎科学特別研究員

なる共通の神経回路および、共通の神経回路を基盤としながら生じる行動の多様性の機構について、理解を深められるよう研究を進めていきたいと考えています。

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敬称略（五十音順）- 16 -

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編集後記
神経科学ニュースの編集を担当させていただいている
理化学研究所の細谷と申します。今回のニュースでは、７月の大会に向けみなさまの準備に役立つように心がけましたが、いかがでしたでしょうか。記事中では、岡田
真人先生には新学術領域の紹介を、鳥居正昭先生には研究室紹介を、五十嵐敬幸先生には研究会への参加記を、
天羽龍之介先生、富岡征大先生・大野速雄先生・飯野雄
一先生には研究トピックスをお願いいたしました。編集
スケジュールの都合から大変短い時間での執筆をお願いすることになってしまいましたが、いずれもとても興味深い内容の原稿をいただきました。この場をお借りしてお礼申し上げます。神経科学ニュースが学会と研究者のコミュニケーションの場としてより良いものになるよう貢献ができればと思っております。よいアイデアがあれば20 April 2015 _Consecutive Number 202

ぜひお聞かせ下さい。どうぞよろしくお願いいたします。
ニュース編集委員会委員・細谷 俊彦

発行 ： 日本神経科学学会
編集 ： 神経科学ニュース編集委員会
委員長
久場 博司

（名古屋大）

委員
窪田 芳之（生理研）、佐藤 純（金沢大）、
細谷 俊彦（理研）、宮田 麻理子（東京女子医大）

http://www.jnss.org- 17 -The Japan Neuroscience Society, since 1974