平成28-32年度 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究（研究領域提案型）

平成28-32年度 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究（研究領域提案型）

多様な
「個性」
を創発する脳システムの統合的理解
ニュースレター総括号 2021年9月発行
編集人 星野 幹雄
発行人 大隅 典子
発行所「個性」創発脳事務局〒980-8575

仙台市青葉区星陵町2-1

Tel: 022-717-8201
E-mail: info@koseisouhatsu.jp
印刷所 株式会社トライス
領域ホームページ：http://www.koseisouhatsu.jp

多様な
「個性」
を創発する脳システムの統合的理解「個性」創発脳Integrative Research toward Elucidationof Generative Brain Systems for Individuality

News Letter

Summary2021.09平成28-32年度 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究（研究領域提案型）

多様な
「個性」
を創発する脳システムの統合的理解「個性」創発脳Integrative Research toward Elucidationof Generative Brain Systems for Individuality

Summary2021.09

News Letter
領域代表挨拶

「個性」創発脳領域ニュースレター総括号
発行にあたり感謝を込めて

CONTENTS

お陰様で新学術領域「多様な〈個性〉を創発する脳システム

国立国会図書館東京本館のホールには「真理がわれらを自の統合的理解」の５年間にたくさんのことを学ばせていただ

由にする」という言葉が刻まれています。不安定で不透明な世

き、新たな出会いや気付きがありました。計画研究ならびに公の中にあっても、正しく知ることが世界の平和に繋がると信じ

募研究に参画してくださった皆様、
アドバイザーの先生方、学て進みたいと思います。

術調査官の先生方、支えていただいたすべての方々に感謝申し上げます。

領域代表挨拶

03

領域の概要・本領域の全体像

04

班員リスト

06

計画研究

08

公募研究

18

コロナ禍により、リアルな学会や研究会の開催ができず、予定

領域活動報告51

していた海外招聘者の旅費が浮いたことと、引きこもり生活の研究成果報告74

国際連携活動報告100

若手研究者データ解析・共有基盤創出チャレンジ

107

コラム

112

表紙絵：我々は何処から来たのか、我々とは何者か、我々はどこへ行くのか（1897） ポール・ゴーギャン
ボストン美術館

領域の成果のまとめとしては、8月10日に『個性学入門―

本領域における活動が、参画された皆様、関わってくださった皆様のさらなる発展となることを祈り、筆を置きたいと思います。有難うございました。
2021年8月

個性創発の科学』という書籍を朝倉書店より上梓することができました。共同編者の保前文高先生、執筆者の先生方、編集部の皆様に心より御礼申し上げます。
ニュースレターの総括号を発行するのは、2020年から続く間にできる活動の一環という側面もありました。
５年間、何をしてきたのか、何がわかって、何はまだ解けていない問いなのか、
そういうことを振り返るきっかけとなればと願います。
『個性学入門』の中には、各章の執筆者それぞれの考える「個性」
について、章の始めに記していただいていますが、
その
捉え方に
「個性」
があることを大事にしたいというのが、５年間をともに過ごした領域代表としての結論です。違う考え方があることをリスペクトできる世の中であってほしいと願います。
ちょうど、この原稿の締切日が近づいた折、アフガニスタンの反政府勢力タリバンがついに首都カーブルへ進攻し、ガニ
大統領が、国外へ脱出したというニュースが飛び込みました。
無血開城となったことは良かったのかもしれませんが、旧タリバン政権では女性の人権弾圧がありました。今後、どうなるか
心が痛みます。

02

大隅 典子 教授

「個性」創発脳領域代表
東北大学大学院医学系研究科

03

本領域の
全体像

領域の概要

「個性」
はどのように創発されるのであろうか？
脳神経系発生発達の多様性を解明することにより、「個性」
創発の理解を目指す。
「個性」はどのように創発されるのであろう

さらに、遺伝的背景がより均一である齧歯類

的背景も考慮した包括的研究を目指す。

脳神経系発生発達の多様性や介入によるゆらぎを解明し、集団における「個性」成立の法則やその意義を明らかにする。
本新学術領域研究では、人文社会系に軸足を置くA01項目、生になることは、社会における多様な「個性」の科学的理解にも繋がる。
「個性」に関する科学的知見は社会において慎重に取り扱われる必か？さまざまな「個性」は、ゲノムの個体差（個等のモデル動物を用い、生殖細胞形成や発技術面においては、研究推進に必要な種々物系のA02項目、理工系のA03項目の計画研究者ならびに公募研

人ごとの特徴）が元になっているが、育ち方達過程における遺伝・環境的な変動が動物の解析システム・解析装置の開発や数理モデ究者が密接に連携することにより、脳神経系発生発達の多様性や要があるため、「個性」に関わる科学情報の発信・利用に伴う倫理や生活習慣等の環境的要因によっても「個性」 の脳活動や行動様式に与える影響を調べるこル構築を行う。上記の国際的なデータシェア

介入によるゆらぎを解明し、集団における「個性」成立の法則やその的問題を検討し、社会的合意形成のための基盤を提供する。

の発露は変化する。これは、環境によって遺とで、「個性」形成の分子脳科学的基盤を明リングプラットフォーム構築を推進するととも意義を明らかにする。
ヒトと動物に共通したモデルを立てることによ

伝子の働き方が異なる「エピゲノム」機構がらかにする。また、モデル動物以外の動物でに、「個性」研究の孕む倫理的な問題点につり、ヒトだけを対象にした従来の研究では扱うことが難しかった集存在するからである。認知的能力やパーソナの比較研究も行い、「個性」発現における進化

いても整理し、社会に発信する。

団内の不適応や次世代への継承などの問題に関して、より詳細に取リティなど、脳神経系の機能に依存した心的り組むことを可能にする。

機能においても「個性」は認められるが、その神経基盤や遺伝的・環境的背景については未だ十分には明らかにされていない。しかしながら近年、ヒトの脳画像等のデータや動物の各種行動観察データ、神経活動データ等の「ビッグデータ」を扱える時代となり、多変量統計解析やデータ駆動型研究を行うことが可能となった。まさに時代は今、「個性」の研究に取り組む好機となっている。このような学術的背景をもとに、新学術領域・複合系において本領域を立ち上げることとなった。
本新学術領域研究では、脳神経系発生発達の多様性を解明することにより、「個性」
創発の理解を目指す。多様な分野の研究者が本領域では、神経発生や神経新生、乳児の発達脳科学、ビッグ連携し、「個性」を客観的・科学的に理解すデータや数理工学解析等の既存の分野を融合させて新たに「個性ることで、胎児から成人までのヒトを対象とし、創発学」分野を形成することにより、広く医学、情報学、教育学、人文

行動、認知、性格等における「個性」の発学等の周辺学問領域に大きな影響を及ぼす飛躍的な発展が見込ま現について、その脳内基盤を明らかにする。

れる。
また、国際的なデータシェアリングプラットフォームを構築することにより、
この活動を推進する。本新学術領域によって形成されるヴァーチャルな「知の集合体」
は、国際社会に大きな貢献を果たすことが期待される。

ELSIについて

さらに本研究で「個性」
創発の神経基盤や分子メカニズムが明らか

個性に関する科学研究を進展させていく際に、それと平行して、得られた知識を社会の中で有効に

計画班代表

活用し、個人の生活の向上をもたらす仕組みを構想していくことが重要である。ELSI 研究は、そのために必要となる基礎的知見を収集することを目標とする。
個性の科学研究は、社会と個人、それぞれに異なる影響を与える。社会的影響であるが、個性にA01

関する情報や知識は、個人を識別し、その特徴を突き止めるのに利用可能であることが重要である。
何らかの精神的・身体的脆弱性をもつ人々を特定した上で、そういった人々の細かい差異を明らかに

氏 名

所 属 施 設

職 名

保前 文高

東京都立大学人文社会学部人間社会学科言語科学教室

准教授

若林 明雄

千葉大学文学部人文学科・行動科学コース心理学専攻大学院人文科学研究院・人文科学専攻基盤文化コース大学院融合理工学研究院・数学情報科学専攻情報科学コースこどものこころの発達教育研究センター・行動医科学部門

教授

中島 欽一

九州大学大学院医学研究院応用幹細胞医科学部門基盤幹細胞学分野

教授

星野 幹雄

国立精神・神経医療研究センター神経研究所病態生化学研究部部長

今吉

京都大学大学院生命科学研究科

教授

大隅 典子

東北大学大学院医学系研究科発生発達神経科学分野

教授

郷

自然科学研究機構生命創成探究センター認知ゲノム研究グループ

特任准教授

できれば、一方で、個人に適合したきめ細かい（医療を含めた）公共サービスを提供することが可能になるが、他方で、その情報は、搾取や悪用への道を開くものにもなりうる。この点では、改正個A02

人情報保護法が科学研究に与える影響に注視する必要があるだろう。

原

塑 准教授

東北大学大学院文学研究科
哲学分野

04

また、個性に関する科学的知識は、個人にとって、自身がいかなる特性をもつ人間であるかについての洞察をもたらす。例えば、何らかの遺伝子疾患をもつ人々にとって、疾患に関する知識は、一方で、運命論的な諦観をもたらすかもしれないが、他方で、新たなアイデンティティーや使命感を与え、患者会への参加といった有意義な社会活動へと動機づけるものであるかもしれない。このような人々の

A03

格

康広

あり方に着目することで、個性に関する科学的知識が個人に対して持つ重要な意義を明らかにするこ

冨永 貴志

徳島文理大学神経科学研究所

教授とができる。

駒木 文保

東京大学大学院情報理工学系研究科数理情報学専攻

教授

柴田 智広

九州工業大学大学院生命体工学研究科人間知能システム工学専攻

教授

05

計画班員リスト
A01

研 究 課 題 名

代表分担

氏 名

乳幼児における個性の創発

計画代表

保前

分担

多賀厳太郎

計画代表

若林

ヒトの認知機能の「個性」の基本構造のモデル化と脳画像公募班員リスト（1期）

所 属 施 設/職 名
文高明雄

解析による脳神経基盤の解明

研 究 課 題 名

氏 名

動的階層モデルによる行動形質の形成過程解析

片平健太郎

名古屋大学大学院情報学研究科心理・認知科学専攻心理学講座 准教授

東京大学大学院教育学研究科身体教育学コース 教授

記憶の個性を細胞レベルで定義する光学技術の開発

後藤明弘

京都大学大学院医学研究科

千葉大学文学部人文学科・行動科学コース心理学専攻大学院人文科学研究院・

不安の個体差を担うシナプス機構の解析小林克典

日本医科大学大学院医学研究科 准教授

人文科学専攻基盤文化コース大学院融合理工学研究院・数学情報科学専攻情報「個性」創発メカニズム解明のための樹状突起スパインイメージング法の開発と応用

坂本雅行

京都大学大学院生命科学研究科

個性を担う精神活動の大規模解析

佐々木拓哉

東京都立大学人文社会学部人間社会学科言語科学教室 准教授

A03

科学コースこどものこころの発達教育研究センター・行動医科学部門 教授

A02

分担

瀧

靖之

東北大学加齢医学研究所機能画像医学研究分野 教授

個性を創発する神経幹細胞におけるエピジェネティックメモ

計画代表

中島

欽一

九州大学大学院医学研究院応用幹細胞医科学部門基盤幹細胞学分野 教授

リーとその制御

分担

今村

拓也

広島大学大学院統合生命科学研究科 教授

個性の多様性を担保する遺伝子の解析

計画代表

星野

幹雄

国立精神・神経医療研究センター神経研究所病態生化学研究部 部長

分担

井上

高良

国立精神・神経医療研究センター神経研究所疾病研究第六部 室長

分担

天野

睦紀

名古屋大学大学院医学系研究科神経情報薬理学講座 准教授

計画代表

今吉

格

生後脳神経新生を介した「個性」創発機構

A03「個性」創発に至る次世代継承エピゲノム修飾とその脳内

領域代表

大隅

典子

表現

分担

原

塑

分担

沖

真弥

イメージングゲノミクス解析による個性創発機構の解明と細氏 名

所 属 施 設/職 名河田 雅圭

東北大学大学院生命科学研究科

脳溝形成の個人差に着目した早産児神経発達予後予測モデルの開発

城所 博之

名古屋大学医学部小児科

東北大学大学院文学研究科哲学分野 准教授

当事者視点と社会モデルを踏まえた自閉スペクトラム症研究プラットフォームの実現

熊谷晋一郎

東京大学先端科学技術研究センター准教授

京都大学大学院医学系研究科創薬医学講座 特定准教授

オープンリソースの深層学習と標本外予測による個性の脳マッピング

地村 弘二

慶應義塾大学理工学部生命情報学科准教授

マイクロエクソンに注目した脳と個性の発現に関する多階層情報解析

城田 松之

東北大学大学院医学系研究科創生応用医学研究センター新医学領域創生分野 講師

鈴木 匡子

東北大学大学院医学系研究科高次機能障害学

京都大学大学院生命科学研究科 教授
東北大学大学院医学系研究科発生発達神経科学分野 教授

自然科学研究機構生命創成探究センター認知ゲノム研究グループ 特任准教授「個性」創発の神経基盤解明にむけた網羅的な神経回路イ

計画代表

冨永

貴志

徳島文理大学神経科学研究所 教授

メージング解析技術の開発

分担

種村健太郎

「個性」を創発する脳システムの数理モデル開発と統計データ解析一郎

ヒトの個性形成とその神経基盤に関する統合的研究：てんかん患者における検討
向社会性の個性を生み出す分子メカニズムの解明

高岸 治人

玉川大学脳科学研究所

産業技術総合研究所人間情報研究部門 上級主任研究員

ｉＰＳ細胞技術及び患者臨床情報を用いた精神疾患の治療薬応答性の個性創発機構の解明

中澤 敬信

東京農業大学生命科学部バイオサイエンス学科

動物の個性の評価指標の確立と、ヒトを含む種間共通モデルの作製

村山 美穂

京都大学野生動物研究センター

感覚情報処理の個人差が生み出す身体の「個性」

和田

国立障害者リハビリテーションセンター研究所脳機能系障害研究部

空間弁別の個性を形成する環境的要因と遺伝的要因の複合解析

上田（石原）奈津実

名古屋大学大学院理学研究科

ストレス感受性の個性創発の分子神経基盤解析内田 周作

京都大学大学院医学研究科メディカルイノベーションセンター 特定准教授

セル・アンサンブル活動による認知情報表現から抽出する「個性脳」

大川 宜昭

獨協医科大学先端医科学統合研究施設先端医科学研究センター認知・記憶研究部門 准教授

アリの行動変異をもたらす社会的・遺伝的メカニズムと個体差の適応的意義岡田 泰和

東京都立大学理学部生命科学科 准教授「個性」はどのように変化するか？

金子

涼輔

大阪大学大学院生命機能研究科時空生物学講座心生物学研究室 准教授

雄マウス超音波求愛発声の個体差と対応する神経−生殖内分泌学的特徴

菅野康太

鹿児島大学法文学部人文学科心理学コース神経科学研究室 准教授

マウスにおける社会識別制御機構の解明と社会行動からの個性創発の理解

喜田聡

精子幹細胞に由来する子孫が行動様式に及ぼす影響篠原隆司

京都大学大学院医学研究科遺伝医学講座分子遺伝学分野 教授

所 属 施 設/職 名

新規神経ペプチド受容体ＮＰＢＷＲ１の機能が情動表出の個体差に与える影響

征矢晋吾

筑波大学医学医療系

東北大学大学院生命科学研究科

高精度行動解析と可逆的神経活動操作による「社会的個性」創発過程の解明

野元謙作

獨協医科大学生理学教室

霊長類における他者の報酬に対する感受性の個体差を生み出す神経回路網の理解

則武

厚

脳が進化により獲得した遺伝子による多様な個性形成メカニズムの解明

松本有樹修
2020年11月より班友

九州大学生体防御医学研究所分子医科学分野

経験を個性にかえる神経機構

山元大輔

情報通信研究機構未来ICT研究所

新規クローズドコロニー系統メダカを用いた不安様行動における個性の分子神経基盤解析横井佐織

北海道大学大学院薬学研究院

発声学習バイアスの個体差形成に関わる脳内遺伝子発現メカニズムの解明

和多和宏

北海道大学大学院理学研究院生物科学部門 准教授

環境適応能力とＲＮＡメチル化修飾制御の個体差の関連性を検証する王丹

個性を創り出す脳内転写因子活性の定量評価

安部健太郎

東北大学大学院生命科学研究科 教授

ヒト化マウス作製技術により明らかにする脳神経系発生発達多様性の分子的基盤

井上（上野）由紀子

国立精神・神経医療研究センター神経研究所疾病研究第六部 リサーチフェロー

進化と行動の数理モデルに基づく「個性」の適応的機能の検討

片平健太郎

名古屋大学大学院情報学研究科心理・認知科学専攻心理学講座 准教授

非侵襲脳活動データの時空間解析によるヒト脳「個性」指標の研究

川鍋一晃

国際電気通信基礎技術研究所「個性」創発メカニズム解明のためのシナプスイメージング法の開発と応用

坂本雅行

京都大学大学院生命科学研究科

梶原利一

明治大学理工学部電気電子生命学科 准教授

駒木文保

東京大学大学院情報理工学系研究科数理情報学専攻 教授

分担

松田 孟留

理化学研究所脳神経科学研究センター統計数理研究ユニット ユニットリーダー「個性」を発見するマーカレス表現型記録・マイニングシステ

計画代表

柴田 智広

九州工業大学大学院生命体工学研究科人間知能システム工学専攻

教授

ムの開発

分担

夏目季代久

九州工業大学大学院生命体工学研究科人間知能システム工学専攻

教授

分担

桝屋

啓志

理化学研究所バイオリソース研究センター統合情報開発室

分担

松本

惇平

富山大学大学院医学薬学研究部（医学）システム情動科学講座

A02

室長
助教

公募班員リスト（1期）
A01

ＶＭＡＴ１変異と体験が情動の個性に及ぼす影響：マルチスケールアプローチによる解明

地村 弘二

慶應義塾大学理工学部生命情報学科

損傷脳からみた「個性」に関する統合的研究鈴木匡子

東北大学大学院医学系研究科高次機能障害学

脳情報デコーディングによる「食品嗜好」と「摂食障害／肥満傾向」の予測

鈴木真介

Faculty of Business and Economics, The University of Melbourne Associate Professor

准教授
教授

ＡＤＨＤ児行動特性の個性表出を目指したｆＮＩＲＳ脳機能検査の早期適用化

檀

ヒト記憶の個性を産み出す神経基盤：社会性と加齢

月浦崇

京都大学大学院人間・環境学研究科認知・行動科学講座

教授

双子の脳内意味表象の可視化による個性脳の定量理解豊田 峻輔

大阪大学大学院医学系研究科附属ツインリサーチセンター

研究員

発達障害者の得意・不得意のもとになる個性創発の認知神経基盤の解明

A03

教授

行動・脳機構・遺伝子の包括的個人差モデルと個性の描出

色覚の多様性からとらえる個性の総合的研究
A02

河田 雅圭

平松

一平太

和田

千尋
真

中央大学理工学部人間総合理工学科教授

九州大学芸術工学研究院デザイン人間科学部門

助教

国立障害者リハビリテーションセンター研究所脳機能系障害研究部

他個体認知・社会性および空間認知の基盤となるシナプス分子ＳＥＰＴ３の解析

上田（石原）奈津実

名古屋大学大学院理学研究科

意思決定スタイルの個性創発と適応破たんとしての精神疾患発症脆弱性の統合的理解

井口 善生

福島県立医科大学医学部

室長

講師

助教

A03

真

准教授

東京大学大学院農学生命科学研究科 教授
助教
学内講師

自然科学研究機構生理学研究所システム脳科学研究領域認知行動発達機構研究部門 助教

上席研究員

京都大学物質−細胞統合システム拠点 准教授

研究室長

東京都立大学理学部生命科学科

岡部祥太

自治医科大学医学部生理学講座神経脳生理学部門「個性」はどのように変化するか？

金子

涼輔

大阪大学大学院生命機能研究科時空生物学講座心生物学研究室 准教授

記憶とストレス応答の個体差を担う脳活動の大規模解析

佐々木拓哉

東京大学大学院薬学系研究科

社会行動制御回路の基盤解明による個性検出系の確立と個性創発の理解

喜田聡

東京農業大学生命科学部バイオサイエンス学科

潜在的なストレス耐性の個体差を担う神経基盤の全脳解析

勢力大阪大学大学院薬学研究科神経薬理学分野

妊娠期の外環境酸素による子の「個性」創発機構

酒井大輔

視覚経験による個性的回路の創出機構

杉山 清佳

新潟大学大学院医歯学総合研究科

経験による個性変容の脳内メカニズムの解明

恒岡 洋右

東邦大学医学部医学科解剖学講座微細形態学分野
福井大学医学部高次脳機能教授

同志社大学大学院脳科学研究科神経発生分子機能部門

招聘教員

准教授
助教

准教授

嗅覚刺激が個性の創発に及ぼす影響

西住

西山 正章

金沢大学医薬保健研究域医学系組織細胞学

新規性認識機構を介する記憶アップデート基盤の解明

福島穂高

東京農業大学生命科学部バイオサイエンス学科

個性的ジェンダーのニューロン機構

山元大輔

情報通信研究機構未来ICT研究所

自発的行動に起因する発声学習表現型の個性創発の神経分子基盤の解明

和多和宏

北海道大学大学院理学研究院生物科学部門行動神経生物学分野 准教授

好き嫌いや積極性の個性を生み出す神経回路基盤とその修飾機構

渡部文子

東京慈恵会医科大学総合医科学研究センター臨床医学研究所

ヒト化マウス作製技術により明らかにする脳神経系発生発達多様性の分子的基盤

井上（上野）由紀子

国立精神・神経医療研究センター神経研究所疾病研究第六部 リサーチフェロー

岩本

熊本大学大学院生命科学研究部分子脳科学分野

和也

特定准教授
特任准教授

助教

ヒト型自閉症モデルマウスによる個性の形成メカニズムの解明

初期神経発生過程に生じる体細胞変異の頻度とパターンの解析

薫

准教授

助教

岡田 泰和

助教

室長

講師

親和的な個性の獲得・制御メカニズムの解明

准教授

教授

教授

アリの行動変異を創出する社会的要因とエピゲノム機構

裕文

教授

東北大学大学院農学研究科動物生殖科学分野 教授

計画代表

氏 名

教授

助教

2020年11月より班友分担

研 究 課 題 名

特定准教授
特任准教授

研 究 課 題 名康広

高島東京大学大学院薬学系研究科

ＶＭＡＴ１変異が精神的個性に及ぼす影響：マルチスケールアプローチによる解明

A01

郷

分担

特定助教

公募班員リスト（２期）

計画代表

胞・脳の個性計測技術開発

所 属 施 設/職 名

教授
助教

上席研究員
教授

教授

2018年7月より班友

06

07

計画研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

乳幼児における個性の創発

見える個性に潜む見えない法則

研究代表者

保前 文高 准教授

東京都立大学 人文社会学部

分担研究者

多賀 厳太郎 教授
東京大学
大学院教育学研究科

ヒトの認知機能の｢個性｣の基本構造のモデル化と脳画像解析による脳神経基盤の解明

計画研究「個性」の実証科学的研究への第一歩としての個人差

見えないものを見えるようにしたときに、基礎科学化だけではない見方ができるようになったが、脳科学

当研究計画班では「個性」を解明するために、心理は大きく進展する。小さいものを大きくして見ること、の歴史を考えれば、本来であれば見えるものを、画像

的行動的指標の個人差情報の収集･整理を行うととも与える影響について、従来のマクロな（行動レベルの）相互作用ではなく、遺伝子レベルでの情報を指標とし遠くにあるものを近くにあるかのように見ること、混化する手続き上ないことにしていて、改めて見えるように、その核となる知能、
パーソナリティ、認知スタイルのて検討を行った。具体的には、生体のストレス応答に関ざっているものから選り分けて見ることなど、例を考えにできたとも考えられる。

個人差を中心に、脳画像情報との対応関係などによりわるFKBP5遺伝子の一塩基多型と母親の受容性（母個人差の神経基盤について検討した。

親が子どもを好む程度）の交互作用が、子どもの脳構ると枚挙に暇がない。
あくまでも
「見える」
のは例えであ個性とは、独立した「個」
であることを備えている状

り、直接見えなくてもよい。電波天文学や核磁気共鳴態であるとすると、個人差は「個」が持っている見えや知能やパーソナリティに関する神経科学的研究はす造に与える効果を検討した。
その結果、遺伝子型の違（NMR）などは、見えていなくてもあたかも見えている

すい一側面であり、個人差があることを見ても、本来ででに一定の成果が報告されていることから、研究代表

いによって、母親の受容性と視床の灰白質体積の相関

かのように表現される。生きている人の脳は、頭蓋骨をあれば科学の進歩は望めない。
しかし、独立した「個」

者は、新たに第3の個人差指標である認知スタイルに関係が異なることが確認された。
この結果は、行動レベ

開けない限りは決して見えるものではなかったが、磁であることを明確にする境界は必ずしも自明ではな

注目し、E-Sモデルにもとづく認知スタイルについて脳ルで親が子どもを褒めることが子どもの脳発達に関連

気共鳴画像法（MRI）
によって、その形態だけでなく、活い。個体の思考やふるまいは、必ずしも個体だけのもの

画像情報による比較を行った。その結果，構造的な差することが報告されていることに関して、親の養育と遺動までもが可視化されて、脳科学が飛躍的に進んだ。

ではないからである。物質の集合である細胞の集合で異については、従来の相関研究では明らかではなかっ

伝的要因の組合せが脳発達に与える影響を示したと一方で、人それぞれにその人なりの特徴があるのある個体の集合である社会を考えたときに、個体の独た点として、EタイプではCingulum hippocampus,

いう点で意義のある発見である。

は、日常生活の中では当たり前のように見えることであ立は細胞と社会のはざまでどのように担保されるのでInferior Longitudinal Fasciculus, Inferior｢個性｣を実証科学として研究することを目指した当る。確かに身体的な特徴において共通点が多くあるに

あろうか。
「個」
であることを裏打ちし、
さらには、
「個」
が

Occipito Frontal Fasciculusなどの広域なネット

プロジェクトは野心的な試みであり、従来は主としてしても、例えば全く同じ眼をもつ二人を探してくるのはそれぞれの特徴を持つことを導く法則は見えてきていワークの組織量がSタイプよりも有意に大きいのに対「誤差」
として扱われていた個人差（個体差、以下略）

極めて難しいであろう。脳損傷患者の間には、現れるない。
この新学術領域で立ち上げた
「個性学」
が次に見

し、SタイプではCaudate Nucleus（尾状核）という特を、何らかの法則的な変数として扱うという点で画期症状に、共通点だけでなく個人差があることは、現在のえるようにすべきことは、この法則であろう。
この法則

定の部位のみで有意に大きいことが示唆され、認知ス的な第一歩となったということができる。
しかし、個人脳科学の幕開けと考えられる150年以上も前から克が見えたときに、「個」と社会の関係を明確にする科学

タイルによる脳の構造上の違いが、部位のみではなく差＝「個性」
ではない。個人差は、個性を説明するため

明に記述されており、1人ずつの脳に何らかの違いがが前進する。
「 個性を活かす社会をめざす」とは、言い組織範囲の点でも異なることが示唆された。
これは、Eの手がかりである。
その点では、
当プロジェクトは、
まだあることは当然の前提であった。
ところが、MRIの開発

古された表現であるが、その具体的な方策を考えるとタイプにおける社会的認知処理の優位性が、脳神経基

個人差という「個性」の手がかりの解明を始めた段階と普及により脳の機能を画像化する脳機能イメージン

途端に手詰まりになることは否めない。個性の社会実

盤上のネットワークの差異に由来する可能性を示唆すであり、それをもとにした｢個性｣の解明には至ってはグが興隆する過程で、今となっては便宜上であるが、複装が難しいのは、先に挙げた見えない法則が、見えなるものである。
また、脳の機能面では、視線情報を含むいない。

数の脳を平均化することが通常の手続きとなり、神経いままになっているからではないだろうか。関わる社会認知処理で活性化する脳部位が認知スタイル間で異「個性」とは、個人（個体）のもつ所与の遺伝的、生物心理学では当たり前であった脳の「個人差」は埋没さの幅が成人に比べれば狭い胎児や乳幼児は、むしろ内なり、視線のような社会的情報を含む刺激の処理で学的条件と学習など環境から獲得した条件によって規せられてしまう。2013年に相次いで脳活動の「個人発的な要因の占める割合が高いと想定している。
このは、Eタイプが側頭葉の活動が高まるのに対し、Sタイ

定される属性（=個人差）
を前提として、環境に適応す差」に焦点を当てる研究が報告されて以降、
ちょうど

発達初期の
「個性」
を捉えることは、見えない法則に近

プでは前頭前野の活動が高まる傾向が示された。
これるために選択されたスタイルである。個人差という指「個性創発脳」領域が進むのと同じ時期に世界で脳のづく道標になると考えている。脳の形態と活動、さらには、同様の視覚刺激を処理する場合でも、認知スタイ

標上で同じ特徴を持っていても表出される「個性」
が同

個人差が可視化されるようになった。取得できるデー

は運動と言語獲得を手がかりにして、今しばらく法則

ルが異なると主たる処理が異なる脳領野で行われる

じとは限らないし、同じ適応スタイルを選択しても個人

タの量が増えたことや解析方法の開発によって、平均の探求を進めたい。

ため、その結果パフォーマンスの個人差を生み出しての属性自体が異なれば、結果としての「個性」は異ないる可能性を示唆するものである。

る。その意味で「個性」の研究は、まだ端緒についた段

一方、研究分担者は、親子関係が認知機能の発達に研究代表者

若林 明雄 教授

千葉大学文学部人文学科
行動科学コース心理学専攻、大学院人文科学研究院
人文科学専攻基盤文化コース、大学院融合理工学研究院
数学情報科学専攻情報科学コース、
こどものこころの発達教育研究センター 行動医科学部門
分担研究者

瀧 靖之 教授

東北大学 加齢医学研究所
機能画像医学研究分野

階というのが妥当であろう。

主要業績

Sugiura L, Hata M, Matsuba-Kurita H, Uga
M, Tsuzuki D, Dan I, Hagiwara H, Homae
F: Explicit performance in girls and implicit
processing in boys: A simultaneous
fNIRS-ERP study on second language
syntactic learning in young adolescents.
Frontiers in Human Neuroscience,
12:62, 2018
Gima H, Shimatani K, Nakano H,
Watanabe H, & Taga G: Evaluation offidgety movements of infants based on
Gestalt perception reflects differences inlimb movement trajectory curvature.
Physical Therapy, 2019, 99, 701–710.
Xu M, Tachibana RO, Okanoya K,
Hagiwara H, Hashimoto R, Homae F:
Unconscious and Distinctive Control ofVocal Pitch and Timbre During Altered
Auditory Feedback. Frontiers in
Psychology, 11:1224, 2020
秋田 喜代美（監）、遠藤利彦・渡辺はま・多賀厳太郎（編著）乳幼児の発達と保育：食べる・眠る・遊ぶ・繋がる. 朝倉書店, 2019

08

主要業績

Matsudaira I, Oba K, Takeuchi H, Sekiguchi
A, Tomita H, Taki Y, Kawashima R:"rs1360780 of the FKBP5 gene modulates
the association between maternal
acceptance and regional gray matter volume
in the thalamus in children and adolescents"
PLoS ONE, 2019 Aug 29; 14(8): e0221768.
(doi:10.1371/journal.pone.0221768).eCollecti
on 2019.
Wakabayashi A: Are personality disorders
extreme variants of normal personality?
Queries about the validity of the Five-factor
Model of Personality to diagnose personality
disorder. Psychologia, 62, 1, 4-28.
(doi.10.2117/psysoc.2020-B002). 2020

09

10

11

計画研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

生後脳神経新生を介した「個性」創発機構「個性」の研究がもたらしてくれたもの、
そして、もたらしてほしいもの
研究代表者

今吉 格 教授

京都大学大学院
生命科学研究科「個性」は科学できる

大学４年生の時に大学院への進学を決めた際に、将題が多数あります。我々が日々行なっているような神経

自閉スペクトラム症（ASD）の人はニューロダイバー

来どのような研究をやってみようか？と日々考えていま発生や神経再生の研究を、具体的にどのように社会実

シティを示し、その発達過程が「非定型」
であるという追ってみると、YFO群から発するシラブルでは特徴的した。
そのような中で、脳の発生生物学をやりたいと考装につなげるのか？ということを真剣に考えた時には、分析が為されている。本領域における研究を進める間な集積が認められるのに対し、AFO群のシラブルではえるようになり、当時のウイルス研究所(現在は京都

解決しなければならない課題がとても多く、自分たちに、我々はまず疫学データをもとに、「父加齢による神

そのような集積が認められなかった。別のアプローチ

大学 ウイルス・再生医科学研究所)の、影山龍一郎先の研究が実際に貢献できる部分はあるのか？について

経発達障害モデル」
を確立し（Yoshizaki et al., PLoSとして、「クラスター解析」
を行ってみると、種々のUSVを「主成分解析」
により二次元プロットして生後発達を生の研究室の門を叩きました。数ある臓器の中でも、は、疑問に感じてしまう部分もあります。
そのような中ONE, 2017）、
さらに、分担研究者の沖 真弥博士らとの特徴に関して、
やはりYFO群とAFO群では異なる発

脳の発生生物学を選んだ理由は、脳神経系の複雑さ

で、脳神経の発生生物学の一つの研究対象として、動の共同研究により、加齢精子の低メチル化による神経達過程を経ることが示された。

故に、まだまだ分かっていないことばかりなのも一つの物の「個性」
を考えることができたのは、本領域に参加

発生プログラムの異常がその背景となることを見出し理由でしたが、やはり一番大きかったのは、脳神経系させて頂いた最大の意義と感じています。特に、領域でた（Yoshizaki et al., EMBO Rep, 2021）。

これらは「群間比較」
であるので、次に、個体ごと音声コミュニケーションの特徴を二次元に圧縮してプの研究をすることで、人間や、
そして、自分自身についてご一緒させて頂いた人文社会系の研究者の先生方か

さらに、「 父加齢により〈非定型〉発達を示す仔マウ

ロットしてみると、予め12種のシラブルに分けた解析も理解が深まるのでは？という漫然とした期待もあり

ら、神経系の発生のゆらぎを、「異常」
としてとらえるのス増加するのではないか？」という仮説を考え、
ビッグ（USVSEG）
では、生後3日目ではYFOでもAFOでもました。私自身の研究は、
その後、脳神経回路の可塑性ではなく、一つの「個性」として捉えるにあたり、多くのデータ解析ができる行動指標として、仔マウスの音声

色々な鳴き方をする個体がいるが、徐々にYFOでは収や、高次脳機能との関わりについても扱うように発展

考え方を学ぶことができたように思います。そして、遺コミュニケ ーションである母 仔 分 離 超 音 波 発 声

斂傾向が認められ、
いわば「定型発達」
を示すようにな

していき、その意味では、当初自分が抱いていたような伝的多様性や環境要因の違いによって表出してくる（USV）に着目し、公募研究代表者の菅野康太博士なるのに対し、AFOでは「非定型」
な鳴き方の個体が多く期待に少しずつ近づいているような気もします。

個々の動物の「個性」
を、科学的に正しく扱うことがで

らびにA03領域の駒木文高博士、松田孟留博士らの認められることがわかった（図2A）。
この発達の違い

私自身が研究を始めた20年前くらいは、脳の発生

きれば、今後の未来社会において、多様な「個性」を協力を得て以下の解析を行った（Mai et al., bioRxiv,

は、AI解析（教師なし深層学習）を行った場合にも同様を制御する重要な遺伝子が次々と同定され、その機能もった社会集団の構成員が、
それぞれの
「個性」
を積極

2020）。

が日々明らかになっている時期でした。高次脳機能が的に活用し、
だれもが活躍できる社会の実現を目指す

若齢父マウスおよび加齢父マウス由来の、個体識別こともできるのでは？とも考えるようになりました。個した仔マウス約30匹ずつを用いてそれぞれのUSVは異なるものの、YFOでは収斂が認められるのに対別化医療などでも議論されていますが、
「個性」
につい

データを取得した（図１）。
このデータをもとにまず、単し、AFOではそのような収斂が認められなかった。

その発生が制御され、脳神経系を形成していくのかにても、個人情報をどのように扱い、どのように社会還元

純な群間比較として、加齢父由来の仔マウス（agedすなわち、我々が立てた仮説が、まさに正しいことがついて、毎週のように新しい知見が学術雑誌に掲載さにつなげていくのか？については、科学技術的な課題

father-derived offspring, AFO）
は、生後発達のど確かめられ、「父加齢」
によるエピジェネティクスを介しれていました。
その後、同定された遺伝子の多くが、発はもちろんですが、多くの倫理的な問題や、社会全体での段階でも、
シラブル数が少なく、１個のシラブルの長たメカニズムは、次世代の「個性」の多様化を大きくす

達障害や精神疾患などにも関与していることがわかの合意形成が必要になってきます。
しかしながら、約５さが短かった。
また、既報に従ってシラブルを12種類る要因として考えられる。近年の結婚年齢の上昇は、り、脳の発生生物学が、病気や疾患の研究とも結びつ

年間の「個性創発脳」領域全体での議論を通じて、このに分 類して調 べたところ、若 齢 父 由 来の仔マウス

ニューロダイバーシティを広げることに繋がっている

いていく過程を、
リアルタイムで経験できたことは、とてような将来像や、克服すべき課題についても、
クリアに（young father-derived offspring, YFO）
では、可能性が考えられる。

も幸運であったように感じます。現在は、それらの知見

問題意識が共有され始めているように感じます。
「個性

徐々に単純なシラブルが減少し、複雑なシラブルが増

なお、分担研究者の原が大きく関わった市民公開講を活かした創薬研究や遺伝子治療の研究や、神経発

創発脳」領域で培われた、
このような新しい問題意識加するが、AFOでは、発達の遅れや多様性の低下が認演会については、本ニュースレターのp.60-61を参照

生生物学の知識に基づいた先端的な再生医学の実現

や、克服すべき課題が、今後も引き続き醸成され、未来

められた。
さらに、
すべての１つずつのシラブルの特徴されたい。

を目指して、活発に研究が世界中でなされています。

社会の発展に貢献できることを願ってやみませんし、実現は、他の臓器と比べてハードルが高い面もありま

今後も続けていきたいと思っております。

す。特に、認知機能への適応については、
より困難な課

図１：マウスの音声コミュニケーションの「個性」を調べるための実験系。野生型の若齢（3 ヶ月齢：3M）および加齢（12 ヶ月齢：12M）の雄マウスを若齢雌マウスと交配し、産出さ れ た 仔 マ ウ ス よ り 生 後3日（P3）、P6、
P9、P12に母仔分離誘導超音波発声を記録し、その解析を行った。USVSEG: 超音波発声 を 予 め シ ラ ブ ル に 分 け た 解 析。VAE:
variational autoencoderによる深層学習
解析。

主要業績

Sueda R, *Imayoshi I (co-first author),
Harima Y, and *Kageyama R: High Hes1
expression and resultant Ascl1
suppression regulate quiescent versus
active neural stem cells in the adult mousebrain. Genes Dev 33, 511-523, 2019
Li WL, Chu MW, Wu A, Suzuki Y,*Imayoshi I. and *Komiyama T: Adult-bornneurons facilitate olfactory bulb patternseparation during task engagement. eLife7, e33006, 2018

図２：野生型の若齢および加齢雄マウスに由来する仔マウス（それぞれYFOおよびAFO）生
後3日（P3）、P6、P9、P12に得られた母仔
分離誘導超音波発声をUSVSEG（A）およびVAE（B）により解析したところ、どちらの場合も、YFOでは生後発達につれて個体間の多様性は減弱して定型発達に修練するのに対し、AFOでは非定型発達を示す個体が多いことが明らかになった。

Yamada M, Suzuki Y, Nagasaki S, Okuno
H. and *Imayoshi I: Light-inducible
Tet-gene expression system in mammaliancells. Cell Reports 25, 487-500, 2018
Yamada M, Nagasaki CS, Suzuki Y,
Hirano Y. and *Imayoshi I: Optimization oflight-inducible Gal4/UAS gene expression
system in mammalian cells. iScience, 23,101506, 202012

今後も、個性豊かなラボメンバーで、「個性」の研究を続けていきたいと思っています。

大隅 典子 教授

東北大学大学院 医学系研究科
発生発達神経科学分野

分担研究者

原 塑 准教授

東北大学大学院 文学研究科
哲学分野に認められた（図2B）。
このときの発達の段階を見る

宿り、複雑かつ精緻な構造をもつ脳神経系を構成する

私も、微力ながらも貢献できるように、
「個性」
の研究を

研究代表者

と、個体ごとにどのようなtrajectoryで収斂するのか

ニューロンやグリア細胞が、どのような遺伝子によって

しかしながら、脳神経系の遺伝子治療や再生医学の計画研究「個性」創発に至る次世代継承エピゲノム修飾とその脳内表現沖 真弥 特定准教授

京都大学大学院 医学系研究科
創薬医学講座主要業績

Yoshizaki K, Kimura R, Kobayashi H, Oki S,
Kikkawa T, Mai L, Koike K, Mochizuki K,
Inada H, Matsui Y, Kono T, Osumi N:
Paternal age affects offspring via anepigenetic mechanism involving
REST/NRSF. EMBO Rep e51524 (2021).
doi: 10.15252/embr.202051524.
Tatehana M, Kimura R, Mochizuki K, Inada
H, Osumi N: Comprehensive histochemical
profiles of histone modification in malegermline cells during meiosis andspermiogenesis: Comparison of young andaged testes in mice. PLoS ONE 15(4):e0230930 (2020). doi:
10.1371/journal.pone.0230930
Mai L, Kimura R, Inada H, Kanno K,
Matsuda T, Tachibana OR, Yoshizaki K,
Komaki F, Osumi N: Paternal aging causes
atypical development of vocal
communication in neonatal mice. bioRxiv(2020).
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/738781
Casingal CR, Kikkawa T, Inada H, Sasaki Y,
Osumi N: Identification of FMRP target
mRNAs in the developmental brain: FMRP
might coordinate Ras/MAPK, Wnt/β-catenin,
and mTOR signaling during corticogenesis.
Mol Brain 13(1):167 (2020). doi:
10.1186/s13041-020-00706-1.
Thongkorn S, Kanlayaprasit S, Panjabud P,
Saeliw T, Jantheang T, Kasitipradit K,
Sarobol S, Jindatip D, Hu VW, Tencomnao T,
Kikkawa T, Sato T, Osumi N, Sarachana T:
Sex differences in the effects of prenatalbisphenol A exposure on autism-related
genes and their relationships with the
hippocampus functions. Sci Rep 11(1):1241(2021). doi: 10.1038/s41598-020-80390-2.

13

計画研究

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

研究課題

研究課題

イメージングゲノミクス解析による
個性創発機構の解明と細胞・脳の個性計測技術開発

研究者としての「幅」を拡げられた「個性」創発脳での５年間
思い起こせば（実際には過去メールを掘り返したの研究代表者

郷 康広 特定准教授

自然科学研究機構
生命創成探究センター
認知ゲノム研究グループ「個性」創発の神経基盤解明にむけた網羅的な神経回路イメージング解析技術の開発（自称）アート班あるいはヴォワイヤン
領域を振り返り最初に思い出すのは、領域の企画

できていたのかなと思う。
その点、種村先生といいあっだが・・・）5年半前の2015年初夏のころ、当時の私の「個性」創発脳を起ち上げるに際して掲げた目標のミーティングが開かれた東大の会場だ。
その時の空気ていた（自称）
アート班としては、まったくの直感の導くように）に関する研究に対するものだ。

所属センターの客員教授をされていた大隅先生にひとつは、「個性」創発の至近要因（どのように「個性」

は、
かつて渾然一体となっていた生物物理学や分子生ままに一種の“ヴォワイヤン”として少しは貢献できた「「個性の脳科学」的な班を立ちあげられないかと考えが生まれるのか？）の解明にとどまらず、「ティンバー

物学の黎明期、生物物理の「非平衡物理学」、「 ゆらのかもしれないと思ってみる。

ているのですが・・・」とお誘いをうけた。
このお誘いがゲンの４つのなぜ」のうち「なぜ」に相当する究極・進

ぎ」、
「複雑系」
といったキーワードが今よりもずっと研

我々の研究班では、研究テーマに据えた計測方法のきっかけで、「個性」創発脳との5年以上に渡る縁がは化要因（なぜ「個性」が創発されるのか？
「個性」には究の現場に近かかった時のものに近いものだった。
そ開発では網羅的な計測法を確立し、これまで光学計測じまった。

どういう適応的な意味があるのか？）をも明らかにしれは、生物学の目的が生き物を統一的に説明できる原というと一般に考えられてきたような精度の低い定性

ようとするものであった。

理・原則の研究であると言えていた時代のものを彷彿

的な計測というものから一歩踏み出して定量的な計測

私は、研究者としての入り口である大学院生活を京都大学霊長類研究所においてスタートした。大学院

ゲノム生物学を専門とするとともに、進化生物学も

させた。
きっと
「個性」
というような根源的な問いをあえができるようになったと考えている。種村先生との研究時代には、霊長類の感覚受容体遺伝子や免疫関連遺自分の専門領域と自負してきたが、個体差、そしてさて中心に据えようという話がそれを思い出させたのだ

では、
マウス系統間の差や、脳機能への化学物質影響

伝子の研究を主に行っていたが、折しも次世代シーケ

まざまな個体差の統合として顕れる
「個性」
の究極・進

ろう。

などで相補的な計測ができるようになってきた。
また、

ンサーが世に登場し始めた2006年ころに米国に留化要因に関しては、思いを巡らせたことも、
まして研究

この領域は、人文系、生物系、工学系が総合的に組学中で、米国のゲノムセンターに次々と次世代シーケ対象としたこともこれまでになかった私にとって、とてみ合わさっているという領域である。
そのような雰囲気計測などで光計測の枠を広げることができてきていも新鮮で挑戦しがいのある目標に思えた。私個人のを統合するシンボルとして描かせてもらったのが、5年る。
「個性」研究に本当に役立つ研究として今後はもっこともあり、
ゲノム解析や遺伝子発現解析へと研究内「個性」創発機構の至近要因・究極要因に関する想いに渡って使っていただくこととなった領域のロゴマークと多くの人に使ってもらえるように論文等で発信して容がシフトしていった。次世代シーケンサーの普及には、紙面の都合で深入りはしないが、「個性」の定義、である。良いロゴマークは羅針盤として働くべきだ。
こ

いければと思っている。

よりゲノム研究は飛躍的に進展し、個体差の基盤となとまではいかないまでも、その一歩手前の「個性」の定のロゴをその時々で見直すと、やはり最初の会合の雰

最後に、
この魅力的な知的な航海をご一緒させているヒトゲノムの大規模個人差研究である1000人ゲノ義を考えるための作業仮説に関しては、本新学術領囲気が蘇る。総合領域というニュアンスをうまく出せる

ただいた領域の皆様、
なかでも、船長として率いてくだ

ムプロジェクトや類似のビックプロジェクトが欧米を域ニュースレター第4号に記したので、お暇なときにのかどうか、懸念もあったが、こうして領域が終わろう

さった大隅先生に深く感謝します。

中心として次々と起ち上がったのもちょうどそのころ参照いただきたい。

とする今になるとそのような雰囲気をうまく把み、表現

5年間に渡り「個性」創発脳に関わることで、領域内

ヒトゲノムの個人差やヒトとチンパンジーなどの種の様々な専門を持つ先生がたと、共同・連携研究とい間のゲノムの違いの機能的・適応的な意味づけやそのう枠に留まらない様々な関係を持つことができ、通常進化的な由来などに関しては、大学院生のころから集の個人研究では得られない研究者としての「幅」
を拡

団遺伝学的解析をしていたこともあり、いくつか論文

げさせてもらった5年間であった。

も出していたし、研究を行う上での知識の蓄積もそれなりにあった。
ただし、ここでいう知識の蓄積とは、動研究代表者

冨永 貴志 教授

徳島文理大学 神経科学研究所

分担研究者

高島先生、梶原先生とはそれぞれin vivo系、嗅内野のンサーが納入・稼働し始めた状況を目の当たりにした

である。

計画研究

種村 健太郎 教授
東北大学 農学研究科

高島 一郎 上級主任研究員
国立研究開発法人産業技術総合研究所
情報・人間工学領域

最後に、領域のあらゆる面で領域の方向性を示し
つづけてくれた大隅先生に感謝の意を述べたい。

物行動学者ニコ・ティンバーゲンが提唱した所謂「ティンバーゲンの４つのなぜ」のうち、至近要因（どの

5年間お世話になりました！

梶原 利一 准教授
明治大学 理工学部

主要業績

Tominaga Y, Taketoshi M, Maeda N,
Tominaga T: Wide-field Single-photon Optical
Recording in Brain Slices Using
Voltage-sensitive Dye. J. Vis. Exp. (148),e59692, 2019 doi:10.3791/59692.

主要業績

Xu C, Li Q, Efimova O, He L, Tatsumoto S,
Stepanova V, Oishi T, Udono T, Yamaguchi
K, Shigenobu S, Kakita A, Nawa H,
Khaitovich P, Go Y: Human-specificfeatures of spatial gene expression andregulation in eight brain regions. Genome
Res. 28: 1097-1110, 2018 doi:
10.1101/gr.231357.117
Tatsumoto S, Go Y (co-first), Fukuta K,
Noguchi H, Hayakawa T, Tomonaga M,
Hirai H, Matsuzawa T, Agata K, Fujiyama
A: Direct estimation of de novo mutation
rates in a chimpanzee parent-offspring trio
by ultra-deep whole genome sequencing.
Sci Rep. 7(1): 13561, 2017 doi:
10.1038/s41598-017-13919-7
Yoshida K, Go Y, Kushima I, Toyoda A,
Fujiyama A, Imai H, Saito N, Iriki A, Ozaki
N, Isoda M: Single-neuron and genetic
correlates of autistic behavior in macaque.
Sci Adv. 2(9): e1600558, 2016 doi:
10.1126/sciadv.1600558

14

Tominaga Y, Taketoshi M, Tominaga T:
Overall assay of neuronal signal propagation
pattern with long-term potentiation (LTP) in
hippocampal slices from the CA1 area with
fast voltage-sensitive dye imaging Front.
Cell Neurosci, 12: 389, 2018 doi:
10.3389/fncel.2018.00389
Kajiwara R, Tominaga Y, Tominaga T:
Network plasticity involved in the spread ofneural activity within the rhinal cortices asrevealed by voltage-sensitive dye imaging inmouse brain slices Front. Cell. Neurosci,
2019 doi: 10.3389/fncel.2019.00020
Kajiwara R, Tominaga T: Perirhinal cortex
area 35 controls the functional link between
the perirhinal and entorhinal ‐ hippocampal
circuitry BioEssays, 2020
https://dx.doi.org/10.1002/bies.202000084
Luyben T, Rai J, Li H, Georgiou J, Avila A,
Zhen M, Collingridge G, Tominaga T,
Okamoto K: Optogenetic Manipulation of
Postsynaptic cAMP Using a Novel
Transgenic Mouse Line Enables Synaptic
Plasticity and Enhances Depolarization
Following Tetanic Stimulation in the
Hippocampal Dentate Gyrus Frontiers in
Neural Circuits 14, 24, 2020
https://dx.doi.org/10.3389/fncir.2020.00024

15

計画研究

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

研究課題

研究課題

「個性」を創発する脳システムの数理モデル開発と統計データ解析

個性研究における数理モデル

研究代表者

駒木 文保 教授

東京大学大学院
情報理工学系研究科
数理情報学専攻
分担研究者

領域の研究課題を通じて個性というキーワードに

統計モデルとして自然に理解することが可能である。

当計画班は、九州工業大学の夏目先生、理研の桝先生や霊長研の井上先生とも共同して、自然環境下

画像、遺伝子、タンパク質など極めて大量のデータ

屋 先 生、富 山 大の松 本 先 生を分 担 研 究 者として、における単眼RGBカメラによるモーションキャプチャ

統計データ解析を用いた共同研究を進めることがでが得られる分野ではニューラルネットなどの機械学習

また九州 工 業 大 学では大 学 院 生のLabuguen君、のための深層学習モデル（MacaquePose）を世界きた。十数年前までは、実験を行なっている研究者かのモデルが非常に高い予測精度をもつことはよく知Blanco君、新井君を主たる学生の共同研究者とし初で開発し（図および[4]）、学習済みモデル[5]や深ら数理・統計の研究者が受ける相談の内容は統計的られている。
また、これらの対象について扱う際には、て、研究課題を推進してきた。

層学習のための訓練データ[6]を公開した。現在、複検定手法に関するものが多かった。
そのころに比べて例え手持ちのデータが大量でなくても、別のところでマーカレスモーションキャプチャシステムは当初齧

現在では科学の研究において数理や統計に期待され既に学習して公開されている知見を転用することが普歯類を対象としており、国際連携として、世界のマウている役割はずっと本質的なものになっている。数理・

通である。
しかし、
このようなモデルが高い予測性能スの発 生 音 声データをリンクするMouseTube[1]データマイニングとしては、マルチモーダル高次元統計分野の研究者はこのような本質的な期待に応えをもつ場合でも、なぜそのモデルでうまく予測できるを 開 発し運 用 するパ スツ ー ル 研 究 所 のThomas

データを非線形モデリングして、個体間に共通な多様られるように努力していかなくてはならない。

のかについて科学的知見を得るためには、モデルを理Bourgeron教授率いる研究開発チームを訪問し、体（特徴空間）と非共通な多様体（特徴空間）を抽出

解するための研究がもう一段階必要になる。

当 領 域 で 開 発 した デ ー タシェアリング プ ラット

して、個性の解析を進める方法を提案し、前腕の筋活

フォーム[2]とMouseTubeとの 連 携も進 めた。上 記

動データに適用したり[7]、自閉症マウスの行動デー
タに適用したり（準備中）しているが、ゲノムから行動られるニューラルネット等の機械学習のモデルと統計松田 孟留 ユニットリーダー

一方で、個別の仮説を検証するためマウスなどを用

数カメラを用いた頑健な3次元キャプチャシステムの開発を進めている。

モデルなどの（狭義の）数理モデルの両方が重要な役いた実験で得られたデータは豊富な実験データが得

Bourgeron教授のチームでは、さらにKinect1台や割を果たしている。機械学習のモデルと数理モデルのられている場合であっても、超大量データとまではい

RFIDタグを用いて複数マウスの追跡や行動分類を行

データまでを繋ぐ個性の多層理解にはまだ遠い。しか間には明確な区別はない。
しかし、一般に機械学習のえないことがほとんどである。
このとき専門分野に関うLive Mouse Tracker(LMT)[3]の公開も行っておし、データ中心主義社会が到来している中、マルチモデルの方がよりエンジニアリング寄りで、数理モデ

する知識を組み込んだ数理モデル・統計モデルを構り、当計画班でもLMTを組み立て、また夏目研究室

モーダル高次元データの非線形モデリングによる個性

ルの方がサイエンス寄りであるといわれることが築することが必要になる。
データだけが大量にあればでラットの位置追跡に応用している。

のマイニングが、科学でも現実社会でもますます重要多い。

良いわけではなく、データが得られた実験の背景にあマーカレスモーションキャプチャシステムは、研究者

ビッグデータは機械学習のモデルと数理モデルのる知識や仮説について数理・統計部分を担当する研のニーズに応えてマカクザルを対象に加え、A03の郷両方にとって重要である。
しかし、
ニューラルネットな究者がよく勉強して理解する必要がある。
このようなどの学習に必要なデータは狭義の数理モデルの学習共同研究には時間をかけた協力が必要になる。今後に必要なデータよりも桁違いに多いのが普通である。

も今回の領域での活動を発展させて実質科学で数

機械学習で利用されるモデルの中にも超大量データ

理・統計が本質的な役割を果たせるように研究を進は必要としないものも多いが、それらは数理モデル、めたい。

AI ᶵᲔᏛ⩦ ⤫ィ

主要業績

Matsuda T and Komaki F: Empirical Bayes
matrix completion. Computational
Statistics & Data Analysis, vol. 137,
195–210, 2019
Shibue R and Komaki F: Firing rateestimation using infinite mixture models
and its application to neural decoding.
Journal of Neurophysiology, vol. 118,
2902–29, 2017
Matsuda T and Komaki F: Multivariate
time series decomposition into oscillation
components. Neural Computation, vol.
29, pp. 2055-2075, 2017
Matsuda T and Komaki F: Time series
decomposition into oscillation components
and phase estimation. NeuralComputation, vol. 29, pp. 332-367, 2017

16

研究代表者

柴田 智広 教授

九州工業大学大学院
生命体工学研究科
人間知能システム工学専攻
分担研究者

夏目 季代久 教授
九州工業大学大学院
生命体工学研究科
人間知能システム工学専攻

性を増していくことは間違いなく、我々もその一翼を担うべく引き続き研究を進める。

桝屋 啓志 室長
理化学研究所バイオリソース
研究センター統合情報開発室ᩘ⌮вЗл
松本 惇平 助教᫂☜χቃ⏺ό↓Ρ
Shibue R and Komaki F: Deconvolution of
calcium imaging data using marked point
processes, PLOS Computational
Biology;doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007650.
2020

計画研究

計画班活動のふり返りと今後に向けて関する様々な分野の研究に触れ、数理モデル開発と個性の研究においては、
ディープラーニングに用い理化学研究所脳神経科学研究センター
統計数理研究ユニット「個性」を発見するマーカレス
表現型記録・マイニングシステムの開発ЦйГϿЬГϿЉЫпϴИЬГϿЉϸуЈЛϲкуЀ

ЅϴϸуЉ

富山大学
大学院医学薬学研究部（医学）システム情動科学講座

図：MacaquePoseの適用例[1] https://mousetube.pasteur.fr/ (accessed Jan 04, 2021)[2] http://data-share.koseisouhatsu.jp/ (accessed Jan 04, 2021)㉸኱㔞З࣮Џ

[3] https://livemousetracker.org/ (accessed Jan 04, 2021)[4] Labuguen R, Matsumoto J, Blanco NS, Nishimaru H, Nishijo H, Takada M, GoY,
Inoue, K, Shibata T: MacaquePose: A Novel “In the Wild” Macaque Monkey Pose
Dataset for Markerless Motion Capture. Frontiers in Behavioral Neuroscience,
12021, 14, 8 pages (DOI:https://doi.org/10.3389/fnbeh.2020.581154)[5] http://www.mousemotorlab.org/dlc-modelzoo (accessed Jan 04, 2021)[6] http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/datasets/macaquepose/ (accessed Jan 04, 2021)[7] Dviwedi SK, Ngeo JG, Shibata T: Extraction of Nonlinear Synergies for
Proportional and Simultaneous Estimation of Finger Kinematics. IEEE

Transactions on Biomedical Engineering, 2020, 67(9), pp.2646-2658(DOI: https://doi.org/10.1109/TBME.2020.2967154)

17

公募研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

VMAT1変異が精神的個性に及ぼす影響:
マルチスケールアプローチによる解明

精神的個性の進化機構の解明をめざして研究代表者

河田 雅圭 教授

東北大学大学院
生命科学研究科
主要業績

Sato DX and Kawata M: Positive andbalancing selection on SLC18A1 geneassociated with psychiatric disorders andhuman-unique personality traits.
Evolution Letters 2:499-510, 2018
Sakai Y, Kawamura S, and Kawata M:
Genetic and plastic variation in opsin gene
expression, light sensitivity, and female
response to visual signals in the guppy.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
115:12247-12252, 2018
Sato DX, Ishii Y, Nagai T, Ohashi K and
Kawata M: Human-specific mutations in
VMAT1 confer functional changes andmulti-directional evolution in the regulationof monoamine circuits. BMC Evolutionary
Biology, 19:220, 2019

脳溝形成の個人差に着目した
早産児神経発達予後予測モデルの開発

超早産児の脳発達と知能予後

ダーウィンが提唱した進化論において、最も重要な向が低く、扁桃体での脳内活動と関係していることがヒト胎生期の脳発生・発達の中で、もっともダイナ

明らかにすることは、脳溝形成メカニズムの謎にヒント

進化要因の一つは、個体間にみられる違い（変異）で示された。
ヒト型の変異をマウスに導入して、その影

ミックかつヒト特異的なプロセスの一つが大脳皮質の

を提供し、
「いつ」
「どのような」環境要因が働き、特異ある。私たちの研究室では、この変異がどのように生響をみるというアプローチは、FOXP2など少数の遺脳溝形成である。
ヒトの脳溝は限られた脳領域（例えな脳溝形成に至ったのか、「個人」
レベルで明らかにでじ、維持されるのか、
また、変異はどのように進化を促

伝子以外では、まだほとんど実施されていないなかば、中心溝や鳥矩溝）ではよく似たパターンを示すが、きる可能性がある。

進したり、制限したりするのか、という問題について、で、本研究はその手法の有効性が示せたと考えられ全体としては個人差が非常に大きい。近年は、脳溝パ

このような背景から、私たちは早産出生児の脳溝パ研究をしてきた。従って、当初、私にとって、個性とは変る。
ヒトで進化した情動反応は、多数の遺伝的変化にターンと認知機能や神経発達症との関連が報告されターンから、児の将来の神経発達予後予測や、過去の異そのものであるという認識であった。本領域研究のよって引き起こされていると考えられ、マウスで得られ始めている。

公募が開始される頃、大学院生の佐藤大気君が、ヒトた結果をヒトでの進化にどう結びつけることができる

固有で、現在自然選択で維持されている変異としてのかは今後の課題である。

VMAT1の遺伝的変異を検出した。そこで、
この個性

早産児（特に、超早産児）には、
自閉スペクトラム症

周産期既往を個別に推定することを最終目標に掲げた。

や知的発達症を含む神経学的後障害が高率に観察さ研究対象は、平均在胎週数27.5週（標準偏差2.7

一連の研究で、ヒトは、祖先から進化の課程で、れる。
これら多彩な後障害が生じるメカニズムとして、

週）、平均出生体重976ｇ（370ｇ）
で出生した早産児

脳領域研究でVMAT1変異に焦点をあて、4年間研究

VMAT1変異（Thr型）は自然選択をうけ進化するこ

近年、大脳「皮質」の直接障害あるいは二次的成熟障109名であった。6歳時に脳MRIと心理士による知能を実施してきた。研究を進めるなかで、ヒトの精神的とで、不安傾向が増大したと考えられた。
さらに、
ヒト害が重要視されている。
しかし、どの領域の、どのよう検査(WISC-Ⅲ)を施行した。全検査IQは平均88.7

個性について様々な視点からみてみることで、ヒトのがアフリカを出て、各地に拡散する過程あるいは拡散な脳溝パターンが早産児の神経学的後障害と関連す（14.4）であった。構造MRIはFreeSurferとSPM

個性を単に変異として捉えること以上の進化的意義

後に、不安傾向を減少させる変異（Ile型）
が選択を受るのか、個々の脳溝パターンのバリエーションから個を 使 用した s u r f a c e - b a s e d / v o x e l - b a s eを考えることができたと思う。

け進化し、現在はこの変異が積極的にヒト集団で維別に予後を推定しうるか、とうい課題は未解決である。

morphometryを施行した。結果、segmentationし公募研究では、VMAT1の138番目の変異（ヒトで持されていると考えられた（図1）。VMAT1変異は、シ

さらに、私たちは、超早産児の修正40週前後で撮像た脳各部位の容量はいずれも全検査IQと相関したが、はThrかIle、
ヒト以外ではAsn）が、不安傾向や神経

ナプス小胞でのモノアミンの取り込み量の違いをもたされたMRIを詳細に観察し、過去に報告のない特徴的多変量解析では、小脳と海馬、在胎週数を最終モデルとする時にIQをよく推定した。右紡錘状回の表面積が質性などの精神的個性や行動に与える影響をみるた

らし、それが扁桃体などでの脳活動の変化に影響し、な中心溝を呈する症例を5例発見し報告した。中心溝

めに、ゲノム・表現型関連解析と遺伝子編集マウスを不安傾向の違いをもたらしていると推定された。

が形成される受胎後22〜26週前後に体外環境に晒

全検査IQと、右嗅内皮質と下前頭回眼窩部の表面積もちいたアプローチを試みた。遺伝子編集マウスによ「どのようなVMAT1変異による精神的個性の違いされた超早産児では、個人差が最も少ない中心溝といが言語性IQと相関した。現在、中心溝の形態異常をる解析では、井上由紀子博士（遺伝子編集マウス作が影響しているのか」「なぜ自然選択が働いたのか」とえども変容をきたす。
このような「特異な中心溝」
を持ターゲットに、2次元・3次元レベルの脳溝解析を行い、成）、服部聡子博士ら藤田医科大の方々（行動実験

いう進化的問題は未解決であるが、ヒトの精神的個性

つ児の臨床像や二次・三次脳溝形成に及ぼす影響を患者のIQあるいは環境因子との関係を解析中である。

バッテリーとその解析）、菊水健史博士・野本謙作博

の理解には、本領域研究で実現できたように、ゲノム

士（衝動性やリスク行動に関する行動実験計画）、学、分子生物学、神経科学、心理学など複合的なアプ

佐々木拓哉博士（マウス行動時の脳波計測やモノア

ローチによる研究が今後さらに必要になると思われ

ミン定量）の方々の共同研究として、VAMT1変異がる。最後に、
この一連の研究は、佐藤君の博士論文とし行動や脳内活動に及ぼす影響を調べることができた。

てまとめることができた。大隅典子博士をはじめとし結果として、Ile型のマウスは、ヒトと同じように不安傾て、本領域研究でご協力頂いた方々にお礼申し上げる。

公募研究

研究代表者

城所 博之 助教

名古屋大学 医学部 小児科
主要業績

Mürner-Lavanchy IM, Kidokoro H,
Thompson DK, Doyle LW, Cheong JLY, Hunt
RW, Inder TE, Anderson PJ: Thirteen-Year
Outcomes in Very Preterm Children
Associated with Diffuse Excessive High
Signal Intensity on Neonatal Magnetic
Resonance Imaging. J Pediatr, 2019 Mar;
206:66-71.e1. doi:
10.1016/j.jpeds.2018.10.016. Epub 2018
Nov 7. PMID: 30414629
Kidokoro H: Effect of spontaneous electricalactivity on the developing cortex. Pediatr
Int, 2020 Oct; 62(10):1131-1132. doi:
10.1111/ped.14407. PMID: 33089577 No
abstract available.
Suzuki T, Kidokoro H, Kubota T, Fukasawa
T, Suzui R, Tsuji T, Kato T, Yamamoto H,
Ohno A, Nakata T, Saitoh S, Okumura A,
Natsume J: Transient cortical diffusion
restriction in children immediately after
prolonged febrile seizures. Eur J Paediatr
Neurol, 2020 Jul; 27: 30-36. doi:
10.1016/j.ejpn.2020.05.004. Epub 2020 May
19. PMID: 32473849
Tanaka M, Kidokoro H, Kubota T, Fukasawa
T, Okai Y, Sakaguchi Y, Ito Y, Yamamoto H,
Ohno A, Nakata T, Negoro T, Okumura A,
Kato T, Watanabe K, Takahashi Y, Natsume
J: Pseudo-sawtooth pattern on
amplitude-integrated
electroencephalography in neonatal
hypoxic-ischemic encephalopathy. Pediatr
Res, 2020 Feb; 87(3):529-535. doi:
10.1038/s41390-019-0567-5. Epub 2019
Sep 7.PMID: 31493771

図1：VMAT1変異の頻度。不安傾向の少ないIle変異は、アフリカから遠ざかるにつれて頻度が上昇している。

18

19

公募研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

当事者視点と社会モデルを踏まえた
自閉スペクトラム症研究プラットフォームの実現

個性が尊重される社会、
当事者視点が尊重されるアカデミアを目指して研究代表者

熊谷 晋一郎 准教授

東京大学
先端科学技術研究センター

オープンリソースの深層学習と標本外予測による個性の脳マッピング

脳・心理機能の個人差解析と個性の描出

1980年代以降、障害に関する考え方は、障害をもじめよう』を出版した。
さらに、当事者研究の蓄積を検

私はこれまで、認知や意思決定に関わる心理機能な行動特徴を説明変数とし、集団の特徴を記述するこ

つ人々を多数派に近づけることを目指す医学モデル

索できるアーカイブ『当事者研究エピソードバンク』

が、どのように脳に実装されているか理解したいと思とが目的になっている一方で、個性の理解には、観察（medical model）
から、多様な個性をもつ人々が平を、当事者のユーザビリティ評価を踏まえて近いうちい、
ヒト脳と心理機能の個人差に着目して研究に従事対象である一個体が、どういう特徴を持っているかを等に自由を享受できる社会環境のデザインを目指すに最新版をリリースする予定である。

してきました。標準的な枠組みでは、
自分で実験をデザ理解することに焦点が当てられています。
このときの

社会モデル
（social model）に取って代わった。
この

さらに2018年に私たちは『ユーザー・リサーチャー

インし、データを収集して、集団レベルで心理特徴と脳「特徴」は集団内で相対的に評価されるものであるとすれば、個人差の解析に携わってきた立場からすると、変化の背景には、個人の可変性の限界を見極めよう（当事者研究者）制度』
を東京大学の事業として開始

機能の関係を調べます。
しかし、この方法で安定的なとする科学者と、本人の視点から、目指すべき状態をした。
これは、ASDのみならず様々な障害のある当事結果を得るためには、データの収集に時間とコストが個性とは、行動・心理特徴を表現する多次元空間内に

熊谷晋一郎：当事者研究―等身大の＜わたし＞の発見と回復．岩波書店，2020 査読
無再定義しようとする当事者との共同があった。
しかし、者が研究職として大学に雇用され、本人視点に基づくかかるという問題があります。
とりわけ、個人差の解析

おける個人の相対的配置と言えるのではないかと考え

こうした社会モデルへのパラダイムシフトや、専門家と独自の研究を進めることで、アカデミアをよりインク

では、データ収集の手間が増えるだけでなく、統計的ています。すなわち、集団における個人の相対的な配熊谷晋一郎：当事者研究をはじめよう. 金剛
出版, 2019 査読無当事者との共同は、
自閉スペクトラム症（以下、ASD）

ルーシブなものにするための制度である。続く2020

過誤を適切に制御する手法が未熟のように思います。

など可視性の低い障害領域ではやや遅れている。2年

年には『インクルーシブ・アカデミア・プロジェクト』
を

この問題を解決するための方法の一つは、Human

間という短い期間ではあったが、私たちは社会モデル

立ち上げ、障害のある学生や研究者が活躍できる、イ

Connectome Projectから配布されているような大そこで、オープンリソースを用いて、脳画像データかの視点に基づき、ASDとされる人々の多様な個性をンクルーシブなキャンパスの構造（建物、設備、明示化

規模なオープンリソースを解析して、結果の信頼性とら、個人の心理・行動特徴を予測できないかと考えま

主要業績

熊谷晋一郎：お母さんの当事者研究：本心を聞く・語るレッスン．ジャパンマシニスト
社，2020 査読無Wada M, Ikeda H, Kumagaya S: Atypical
Effects of Visual Interference on Tactile
Temporal Order Judgment in IndividualsWith Autism Spectrum Disorder.
Multisensory Research, 1–23, 2020 原著論文
Alqahtani S, Joseph J, Dicianno B, Layton
NA, Toro ML, Ferretti E, Tuakli-Wosornu
YA, Chhabra H, Neyedli H, Lopes CR,
Alqahtani MM, de Vliet PV, Kumagaya S,
Kim J, McKinney V, Yang Y, Goldberg M,
Cooper R: Stakeholder perspectives on
research and development priorities formobility assistive-technology: a literature
review. Disability and Rehabilitation:
Assistive Technology, 19: 1-15, 2019
原著論文

置を予測することが、個性を理解することになるのではないかと考えてきました。

明らかにし、個性を尊重する社会環境の提案につなされたルール）や文化（価値観、認識、態度、慣行）を

安定性を確保することです。
しかし、新たにデータを収した。
オープンリソースを深層学習器に学習させるといげる研究を進めるために、当事者研究と多分野の科実現するためのプロジェクトである。本領域で開発し集するわけではないので、オリジナルの仮説を検証すう枠組みを用いて、認知行動課題遂行中の脳機能画学的研究が共同するプラットフォームの実現を目指した、当事者研究の方法を習得するためのプログラム

るには制限があります。そこで、オープンリソースと研像から，個人の知能検査のスコアを推定することに成てきた。以下、簡単にこれまでの進捗を振り返る。

功し（r =.22）、
どの領域の脳活動が個人の知能を特は、当事者研究者が自分の経験をもとに研究計画を

究者自身が収集したオリジナルリソースを統合的に解

日本で生まれた「当事者研究」
は、本領域全体が探立案する際に活用されたり、大学の文化を形づくって析するような枠組みを確立すれば、オリジナルの仮説

徴づけているかを同定しました。
そして、
オープンリソー

求している個性という主題を、
当事者自らが探求するいるすべての構成員が、自らの個性と暗黙の価値観・を高い信頼性で検証することができるのではないかとスで学習した深層学習器に、オリジナルリソースを分実践である。個性を研究対象とすることが、当事者に認識・態度・慣行を客観視するために活用されたりし考えました。

類させることに成功しました（文献2）。今後は、
オープ

とってどのような意味で重要なのかを、2007年以降ている。

本領域では、私は、多彩な領域で活動されている先

2

ンリソースを学習した分類器に、オープンリソースでは継続してきた私たちのASD当事者研究を総合して、今後も、個性が尊重される社会、困難を持つ当事者

生方から助言と刺激をうけながら、4年間にわたりオー

用いられていない行動課題を学習させ、オリジナルリ『当事者研究―等身大の＜わたし＞の発見と回復』との視点が尊重されるアカデミアを実現するために、研プン・オリジナルリソースの統合解析の問題に取り組ん

ソースとの統合的解析を発展させていたいと思います

いう書籍としてまとめた。
そして、当事者研究という方究や実践を重ねていきたい。

できました。期間中、私が強く感じたことの1つは、個人（図）。一方で、これまでの個人差研究でも、意思決定や法を実践するためのテキストとして、『当事者研究をは

公募研究

差の解析と個性の理解は、似ているようで、ずいぶん異認知制御を中心に、オリジナルな仮説をテストし続けなることでした。
すなわち、個人差の解析は、多次元的ていきたいと思います（文献1・3・4）。

研究代表者

地村 弘二 准教授

慶應義塾大学 理工学部
生命情報学科主要業績

Tsumura K, Aoki R, Takeda M, Nakahara K,
Jimura K: Cross-hemisphericcomplementary prefrontal mechanisms
during task switching under perceptual
uncertainty. J Neurosci
10.1523/JNEUROSCI.2096-20.2021
Tsumura K, Kosugi K, Aoki R, Takeda M,
Chikazoe J, Nakahara K, Jimura K: Flexible
decision under ambiguous cues reverses
neural signaling from occipitotemporal toprefrontal cortex. bioRxiv
10.1101/2020.07.29.227736, 2020
Tanaka D, Aoki R, Suzuki S, Takeda M,
Nakahara K, Jimura K: Self-controlled
choice arises from dynamic prefrontal
signals that enable future anticipation. J
Neurosci 40: 9736-9750, 2020
Jimura K, Chushak MS, Westbrook A,
Braver TS: Intertemporal decision-making
involves prefrontal control mechanisms
associated with working memory. Cereb
Cortex 28: 1105-1116, 2018

図2：当事者研究エピソードバンク
当事者研究の成果を一定に様式に沿って登録・検索できるアー
カイブ

図1：「当事者研究」（岩波書店 2020年）
事者研究の歴史・理論・方法と、その自閉スペクトラム症研究への応用例を紹介

図3：当事者研究導入講座（東京大学エクステンション）
アクティブラーニング形式で当事者研究の歴史・理論・方法を学べるプログラム
20

21

公募研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

マイクロエクソンに注目した脳と個性の発現に関する多階層情報解析

ゲノムからの「個性」の理解を目指して研究代表者

城田 松之 講師

東北大学大学院
医学系研究科
創生応用医学研究センター
新医学領域創生分野
主要業績

Shirota M, Saigusa D, Yamashita R, Kato
Y, Matsumoto M, Yamagishi J, Ishida N,
Kumada K, Oe Y, Kudo H, Yokozawa J,
Kuroki Y, Motoike IN, Katsuoka F,
Nagasaki M, Koshiba S, Nakayama K,
Tanabe O, Yasuda J, Kure S, Kinoshita K,
Metoki H, Kuriyama S, Yaegashi N,
Yamamoto M, Sugawara J: Longitudinal
Plasma amino acid profiling with maternal
genomic background throughout humanpregnancy. Medical Mass Spctrometry
2020 4:1-14.
Tadaka S, Hishinuma E, Komaki S,
Motoike IN, Kawashima J, Saigusa D,
Inoue J, Takayama J, Okamura Y, Aoki Y,
Shirota M, Otsuki A, Katsuoka F, Shimizu
A, Tamiya G, Koshiba S, Sasaki M,
Yamamoto M, Kinoshita K: jMorp updates
in 2020: large enhancement of multi-omics
data resources on the general Japanese
population. Nucleic Acids Res. 2020 Nov
12:gkaa1034. doi: 10.1093/nar/gkaa1034.
Masamune A, Kotani H, Sörgel FL, Chen
JM, Hamada S, Sakaguchi R, Masson E,
Nakano E, Kakuta Y, Niihori T, Funayama
R, Shirota M, Hirano T, Kawamoto T,
Hosokoshi A, Kume K, Unger L, Ewers M,
Laumen H, Bugert P, Mori MX, Tsvilovskyy
V, Weißgerber P, Kriebs U, Fecher-Trost
C, Freichel M, Diakopoulos KN, Berninger
A, Lesina M, Ishii K, Itoi T, Ikeura T,
Okazaki K, Kaune T, Rosendahl J,
Nagasaki M, Uezono Y, Algül H,
Nakayama K, Matsubara Y, Aoki Y, Férec
C, Mori Y, Witt H, Shimosegawa T:
Variants That Affect Function of Calcium
Channel TRPV6 Are Associated With
Early-Onset Chronic Pancreatitis.
Gastroenterology 158(6):1626-1641.e8,
2020

言語、記憶、相貌認知の神経基盤における個体差

公募班第二期のメンバーとして２年間参加させてMEのうち、10種類でMEの近傍にPSIに関連する変ヒトが社会生活を送るうえで、言語、記憶、顔を認知

認知領野と言われている領域のごく一部に限局しておいただきました。私はこれまで、タンパク質の立体構造異が見られ、
これらの変異の一部はスプライシングにする能力は欠かせません。大脳は部位によって機能がり、その部位を温存すると術後に永続的な障害は生じ

情報を用いてゲノム変異がタンパク質機能に与える影関与するRNA結合タンパク質の結合部位と重なり、異なり、言語に関わる領域、記憶に関わる領域、顔認ませんでした。
また、言語機能が左大脳に偏っていない

響を推定する情報科学的手法の開発を行ってきまし

またGenotype-Tissue-Expression(GTEx)の知に関わる領域は異なっています。近年、神経機能画

例や、言語理解に通常言われている側頭葉ではなく前た。一方、精神疾患や修学年数などの脳神経機能にデータから発現量やスプライシングに影響する変異

像法が発達し、それぞれの認知的処理に伴い、脳のど頭葉が主に関わっている例があり、言語の神経ネット

関わる表現型は、重要な遺伝子の機能欠失の影響をであることがわかりました。
この結果は血液細胞でのの部位が活動するかを観察することができるようにワークに再編が起きていることが推測されました。
さら

受けやすいため近年注目されています。本領域が掲げものですが、神経細胞においても同様の関連解析を

なってきました。
しかし、この方法では、比較的多くのヒに、相貌認知については右側頭葉前部切除例だけでなる「個性」も脳神経機能が深く関与する表現型であ行いたいと考えています。

トで活動がみられる部位を検出するため、各個人でみく左側頭葉前部切除例でも低下が認められました。
しり、これを通じてゲノム変異と表現型の関連を理解す

次に、MEの調節を一細胞レベルで調べるために、たときにその部位が言語、記憶、顔認知に必須かどう

たがって、相貌認知は従来言われてきたほど右後頭側る多階層の情報解析を行いたいと考え本領域に応募

ヒト胎児前頭前野の一細胞RNA-seqデータの解析

かは分かりません。医療の現場では、脳機能の神経基

頭葉に偏在しているわけではなく、左後頭側頭葉も関しました。

を行いました。神経組織はニューロンやグリアなどの盤の「個性」が重視されます。
たとえば、病気の治療の与している場合が多いことが示唆されました。個々のこの研究はマイクロエクソン（ME）という3〜30塩

様々な異なる種類の細胞からなっていますが、神経組

ため脳の一部を切除する場合には、“一般的な”言語野

症例をみると、ほぼ同様な部位の切除にもかかわらず、基程度の短いエクソンを中心に解析を行いました。

織で特にmRNAに取り込まれるMEは実際にニューではなく、各個人ごとに言語野を決定する必要があり

相貌認知の障害には個体差があることが分かりました。記憶に関しては、超選択的Wadaテストにより左海MEは神経組織において発生の段階でスイッチのようロンでPSIが増加していました。
また、MEの取り込みます。
その部位をなるべく温存することで、術後の言語に切り替わる選択的スプライシングを受けるものがあ

パターンは細胞の集団として見ると幅広い分布をしま

障害を最小限に抑えることができるからです。皮質電馬領域の機能を一過性に止めても言語記憶に明らかり、これらは自閉症などの疾患発症に関与しているとすが、一細胞ごとに見ると0%か100%のどちらかで気刺激や超選択的Wadaテストでは、ある部位の機能な低下が生じない例が複数認められ、記憶の側性化にされるため、個性にも大きな影響をあたえる経路の一あることが多く、MEの調節は細胞においてはスイッチを一時的に止めることによって、その部位を切除したともある程度幅があることが分かりました（Fig）。

つと考えられます。
しかし、MEのスプライシングは、専状の変化を示すことがわかりました。

きにどんな症状が出現しうるかをシミュレーションす以上のように、言語、記憶、顔認知の神経ネットワー

用の解析を必要とするため、
これまであまり検討されこれらの成果は現在投稿準備中ですが、研究を通ることができます。私たちは術前評価のために皮質電クは、多くのヒトである程度共通する部分はあるものていませんでした。本研究はMEを軸として、ゲノム配

じてゲノム変異がMEの発現に与える影響や脳におけ

気刺激、皮質脳波、超選択的Wadaテストを用いて個の、細かい部分では個人による違いがあり、通常とは列変化がmRNA、タンパク質の発現調節を経て「個る細胞レベルでの調節を解明することができました。

人毎に機能野を同定し、術後の機能との対応を行って異なるネットワークをもつ例もあることが推察されま性」という表現型への影響について多階層の生命情「個性」という表現型に到達するにはもう少しかかり

きました。

した。
このような認知機能の神経基盤における個体差

報 解 析を行い、遺 伝 的 要 因と個 性の創 発の間のますが、本領域に参加することで、ヒトやマウスだけでその結果、てんかんや脳腫瘍の患者においては、以ギャップを埋めることを目的としました。

なく様々な生物種での個性の表現についての研究に下のことが明らかになりました。
まず、各個人における言語や顔認知に関わる部位は、一般的に言語野や顔実際の研究では、ゲノム変異とリンパ芽球細胞株でついて知ることができたことは、大変勉強になりましのRNA-seqデータが揃った公開データを用いてゲノた。領域代表の大隅先生をはじめ、領域内の先生方にム変異とMEがmRNAに取り込まれる割合（PSI）と深く感謝いたします。

公募研究

ヒトの個性形成とその神経基盤に関する統合的研究研究代表者 （2020年11月より班友）鈴木 匡子 教授

東北大学大学院
医学系研究科 高次機能障害学
主要業績

Ota S, Kanno S, Morita A, Narita W,
Kawakami N, Kakinuma K, Saito Y,
Kobayashi E, Baba T, Iizuka O, Nishio Y,
Matsuda M, Odagiri H, Endo K, Takanami K,
Mori E, Suzuki K. Echolalia in patients withprimary progressive aphasia. Eur J Neurol.
2020 Dec 11. Online ahead of print.
Gang M, Baba T, Hosokai Y, Nishio Y,
Kikuchi A, Hirayama K, Hasegawa T, Aoki M,
Takeda A, Mori E, Suzuki K: Clinical andcerebral metabolic changes in Parkinson’ s
disease with basal forebrain atrophy. Mov
Disord. 2020:35;825-832.
Oishi Y, Imamura T, Shimomura T, Suzuki K:
Visual texture agnosia influences object
identification in dementia with Lewy bodies
and Alzheimer’ s disease. Cortex
2020:129;23-32.

が,認知的活動における「個性」につながる可能性があります。

の関連解析を行いました。
その結果、約1500種の図：A. MEのPSIとの関連解析、B. 神経組織での一細胞RNA-seqにおけるMEのスプライシング

22

23

公募研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

向社会性の個性を生み出す分子メカニズムの解明

社会科学の問題を生命科学のアプローチで解き明かす

研究代表者

高岸 治人 准教授

玉川大学 脳科学研究所

主要業績

Shou Q, Nishina K, Takagishi H*. (inpress). Trust and Genetics: Genetic basisof trust behavior and trust attitude. In F.
Krueger (Ed.), Neurobiology of Trust.
Cambridge: Cambridge University Press.
Nishina K, Takagishi H*, Takahashi H,
Sakagami M, Inoue-Murayama M:
Association of polymorphism ofarginine-vasopressin receptor 1A(AVPR1a) gene with trust and reciprocity.
Frontiers in Human Neuroscience, 13,230, 2019
Ishiguro C, Sato Y, Takahashi A, Abe Y,
Kakizaki H, Okada H, Kato E, Takagishi
H*: Comparing Effects of Visual Thinking
Strategies in a Classroom and a Museum.
Psychology of Aesthetics, Creativity,
and the Arts, 2020 Advance online
publication.
Ishiguro C, Takagishi H*, Sato Y, Seow
AW, Takahashi A, Abe Y, Hayashi T,
Kakizaki H, Uno K, Okada H, Kato E:
Effect of dialogical appreciation based on
Visual Thinking Strategies on art-viewing
strategies. Psychology of Aesthetics,
Creativity, and the Arts, 2019 Advanceonline publication.

iPS細胞技術を用いた精神疾患の分子病態解析

見知らぬ他者を助けたり、その者と協力し合ったり行う傾向が高く、メチル化率が低い人ほど向社会行

iPS細胞関連技術により、特定のヒト（患者）のあら性の相違に関わる神経機能の分子メカニズムとして、する傾向はヒトという生物の大きな特徴の一つであ動と反応時間の関連が見られないことが明らかにゆる細胞に分化する能力を有する未分化状態の細胞

転写因子群の遺伝子発現やシナプス機能の異常が関る。
そのような傾向は向社会行動と呼ばれ、
これまで

なった
（Fig.2）。
この結果は、OXTRがメチル化されてを得ることができるようになりました。
その際、iPS細胞

与する可能性を見いだしました（未発表データ）。

心理学のみならず、生物学の分野においても数多くのいない人ほど熟慮型の向社会行動を行うことを示し

ではそれまでに蓄積してきたDNAの修飾等が消去・再自閉スペクトラム症は、社会的相互作用やコミュニ研究が行われてきた。私たちの研究グループは、
ヒト

ている。

構成される“初期化”という現象がおこることが知られケーションの障害などの症状を示す疾患です。根本的が示す向社会行動には素早く直感的な向社会行動、ヒトを対象としたDNAメチル化の研究は、主にています。我々の研究グループでは「iPS細胞の初期な治療法や主要な症状に対する薬物療法は存在してそして時間をかけた熟慮的な向社会行動といったよ

PTSDや被虐待経験児といった医学的な関心に基づ化」という特性を利用して、統合失調症や自閉スペクト

おらず、自閉症の発症のメカニズムの解明が求められう な 個 性 が 強 く見 ら れ ること を 明 ら か にし た

いた研究が多く、本研究で示したような心理学で一般

ラム症といった疾患の発症や治療薬への応答性に関ています。近年、健常者の両親には存在せず、患者（子（Yamagishi et al., 2017）。
しかしながら、
このよう的に扱われる研究対象への試みはほとんどないのがわる分子メカニズムに個人差が生まれるメカニズムをども）に生じる突然変異が疾患の要因の一つと考えられています。
しかし、これまでに個々の突然変異によるな向社会行動の個性がどのように創発されていくか

現状である。
しかしながら、
ヒトは社会環境との相互明らかにする研究を実施してきました。特に、患者の治について、その生物学的なメカニズムを明らかにした作用の中で、その社会環境に適応する形で様々な個

療履歴、脳画像データ、認知機能などの臨床情報を保遺伝子産物の機能異常を解析した報告例はあまりあ

研究はこれまで行われてはこなかった。本研究では、性を形成していき、その背後にはエピゲノムな化学反持する”特定の”患者を用いたiPS細胞関連研究は、基りませんでした。本研究では、
自閉スペクトラム症患者

DNAメチル化というエピゲノムな化学反応に注目し、応が重要な役割を果たしている可能性は高い。今後

礎研究の成果と患者の臨床情報とを橋渡しすることをから多くの突然変異が同定されているものの、その機DNAメチル化が向社会性の個性創発に重要な役割

は、ヒトを対象とした個と社会環境の相互作用をエピ可能にすることから、疾患の病態の本質に直結するも能がほとんどわかっていないPOGZタンパク質に注目を果たすかどうかを検討することを目的とした。

ゲノムで理解する試みに関心が高まるだろう。

のと期待されます。

しました。iPS細胞関連技術により作製したPOGZに

私たちの研究グループでは近年、向社会性との関本研究では社会科学的な問題を生命科学のアプ

頻度の高い精神障害の1つである統合失調症の既変異を持つ患者由来のiPS神経幹細胞の分化能に異連がたびたび報告されている第三染色体にあるオキローチで解き明かすといった文理融合の学際的な研存薬の治療貢献度は限定的なうえ、治療抵抗性症例

常があることを見いだすなど、POGZ変異が脳の発達

シトシン受容体遺伝子（OXTR）に注目し（Nishina et究であり、個性創発脳の支援なくては達成できない試において適応が認められている薬剤であるクロザピンに影響を及ぼすことを発見しました。
これらの結果は、

al., 2015; Nishina et al., 2018）、頬粘膜細胞からみであった。
またヒトを対象とした研究では様々な制は、薬効のメカニズムは不明な点が多いうえ、効果的

健常者（両親）にはなく、患者（子ども）に突然生じる変抽出したDNAを用いて第三エクソンにあるCpGサイ

約があるため動物研究との比較が重要である。個性ではない場合も多いことから、投与の可否の客観的指異が、自閉スペクトラム症の原因の一つであることを示

トのメチル化率を算出した（Fig.1）。
また向社会行動

創発脳という様々な分野の研究者が一同に会して議標や新しい分子基盤に基づいた新規創薬が求められ

唆しています（主要論文1）。

の測定には、囚人のジレンマゲーム、独裁者ゲーム、信論しあえる場を提供してくださったことは、門外漢のています。本研究では、クロザピン応答性が異なる患

本領域では、患者神経細胞が解析可能となるiPS細頼ゲーム、公共財ゲームといった複数の経済ゲームに

私にとってとても重要な経験であった。代表の大隅典者群（2人とも治療抵抗性の統合失調症の一卵性双生胞関連技術等を利用した研究を推進し、治療応答性

おける行動をまとめた指標を用い、そこでの意思決定

子先生をはじめとした個性創発脳という研究領域を児で片方の患者がクロザピンが効果的で、片方の患者の個人間の相違や突然変異による疾患の発症といっの反応時間も合わせて計測した。

これまで進められてこられた先生方にこの場を借りてがクロザピンの効果が全くないという珍しい症例なた脳機能の個性創発に関する分子メカニズムの一端感謝を申し上げます。2年間どうもありがとうございま

ど）に注目しました。iPS細胞関連技術により作製したを明らかに致しました。

した。

患者神経細胞を用いた研究を推進し、クロザピン応答分析の結果、向社会行動に対してOXTRのメチル化率と反応時間の交互作用効果が見られ、OXTRの公募研究

iPS細胞技術及び患者臨床情報を用いた
精神疾患の治療応答性の個性創発機構の解明

研究代表者

中澤 敬信 教授

東京農業大学 生命科学部
バイオサイエンス学科
主要業績

Matsumura K, Seiriki K, Okada S, Nagase
M, Ayabe S, Yamada I, Furuse T, Shibuya H,
Yasuda Y, Yamamori H, Fujimoto M,
Nagayasu K, Yamamoto K, Kitagawa K,
Miura H, Gotoda-Nishimura N, Igarashi H,
Hayashida M, Baba M, Kondo M, Hasebe S,
Ueshima K, Kasai A, Ago Y, Hayata-Takano
A, Shintani N, Iguchi T, Sato M, Yamaguchi
S, Tamura M, Wakana S, Yoshiki A, Watabe
AM, Okano H, Takuma K, Hashimoto R,
Hashimoto H, Nakazawa T: Pathogenic
POGZ mutation causes impaired corticaldevelopment and reversible autism-likephenotypes. Nat. Commun. 11:859 (2020).
Baba M, Yokoyama K, Seiriki K, Naka Y,
Matsumura K, Kondo M, Yamamoto K,
Hayashida M, Kasai A, Ago Y, Nagayasu K,
Hayata-Takano A, Takahashi A, Yamaguchi
S, Mori D, Ozaki N, Yamamoto T, Takuma K,
Hashimoto R, Hashimoto H, Nakazawa T:
Psychiatric-disorder-related behavioral
phenotypes and cortical hyperactivity in amouse model of 3q29 deletion syndrome.
Neuropsychopharmacol. 44:2125-2135(2019).
Nakazawa T, Hashimoto R, Takuma K,
Hashimoto H: Modeling of psychiatricdisorders using induced pluripotent stem
cell-related technologies. J. Pharmacol.
Sci. 140:321-324 (2019). review

メチル化率が低い人ほど時間をかけた向社会行動をFig. 1：本研究で対象としたオキシトシン受容体遺伝子のCpGサイトFig. 2： オキシトシン受容体遺伝
子のメチル化と向社会行動
の関連

24

25

公募研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

A01: ヒトにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

動物の個性の評価指標の確立と、ヒトを含む種間共通モデルの作製

個性探査計画：神経の森とゲノムの海の果てに研究代表者

村山 美穂 教授

京都大学 野生動物研究センター

主要業績

Wilson V, Weiss A, Lefevre CE, Ochiai T,
Matsuzawa T, Inoue-Murayama M,
Freeman H, Herrelko ES, Altschul D: Facial
width-to-height ratio in chimpanzees: Links
to age, sex and personality. Evolution and
Human Behavior 41(3): 226-234, 2020.
Nishina K, Takagishi H, Takahashi H,
Sakagami M, Inoue-Murayama M:
Association of polymorphism ofarginine-vasopressin receptor 1A(AVPR1a) gene with trust and reciprocity.
Frontiers in Human Neuroscience
13:230, 2019.
村山美穂：犬の性格を遺伝子からみる．大石高典・近藤祉秋・池田光穂（編著）：犬から見た人類史．勉誠出版（東京）pp.89-107, 総
頁数pp480, 2019.（共著）
Murayama M: Using genetics tounderstanding the evolution of humanresilience. Nara & Inamura(Eds)_Resilience and Human History.
ISBN 978-981-15-4090-5(print)_978-981-15-4091-2 (online),
pp13-23, 2020.
Murayama M: Molecular markers untie thehistory of horses and humans: comparison
od personality-related genes between
species. Journal of Animal Law &Interdisciplinary Animal Welfare Studies
No.4 October 2019.

身体に依存した触知覚の個性

2020年12月、
はやぶさ2が地球に帰還し、6年間、出し、個性のモデル化を目指したいと考えました。
さら

発達障害等で生じる特有の身体性がどのように生じ、が生じているのではないかという仮説に至りました。
こ

30億キロ以上の旅の末に小惑星リュウグウのかけらに、客観指標として、分子指標、
すなわち遺伝子型のそれがどのような個性につながるのかを明らかにしたいのように解釈すると、腕交差をしても時間順序の判断逆を地球にもたらしました。宇宙の歴史を知る鍵を手に情報の追加を目指しました。

と考えて研究を進めてまいりました。

転が生じにくいことも、余計な触覚刺激が気になりがちする一方で、私たちは地球のコロナウイルス感染も制コロナの影響で、探査の歩みは遅くなりましたが、これまでの研究から、左右の手に与えられた触覚刺激であることも、説明することができます。今後、この仮説御できないばかりか、自身の頭の中で起きていること

共同研究者とオンラインミーティングで話し合い、新の順序を答えてもらうときに、腕を交差すると、判断の逆を証明すべく、さらに研究を進めていきたいと考えていも充分理解できていないのだなあと思います。個性のたな評価指標のために、イヌとネコの飼育経験者への転傾向が生じることから、「触覚」が意識に上るのは、皮ます。

研究は頭の中の探査計画のようなもの。神経の森、
ゲ

アンケートを開始しました。
アンケートのサイトはこち膚座標上ではなく、空間座標上に位置づけられた後であ本研究では、身体に関連した感覚知覚特性の個性を

ノムの海をさまよう旅です。2019年8月の琴平での領らです。
ご協力いただければ幸いです。

ると考えられています（ Ya m a m o t o & K i t a z a w a ,評価しようと考え、この研究以外にも触覚の時間情報処

域会議や、11月の岡崎での若手の会で、同じ目的のhttps://creativesurvey.com/ng/answers/80

2001 Nat Neurosci ）。
これに対してASD児では判断の理 中 の 視 覚 干 渉 に 対して身 体 表 象 が 及 ぼ す 影 響

多くの研究者とお会いでき、森や海の地図がつくら

5edc14c19eb6858cfad6966f66c2/

逆転が生じにくく、個人によっては全く生じないことを見（Wada e t a l . , 2 0 2 1 M u l t i s e n s o r y R e s ）やれ、地図の見方がわかり、探査の範囲を少しずつ広げることができました。

公募研究

感覚情報処理の個人差が生み出す身体の「個性」

分子指標については、候補遺伝子を増やして新た出しました（Wada et al., 2014 Sci Rep）。
しかし、
これ

触 知 覚 の 時 間 的 な 分 解 能と感 覚 過 敏 の 関 係

な多型マーカーを見いだし、さらにゲノムワイド解析

だけですと、ASD児では、触覚判断で皮膚座標を重視す(Ide et al., 2020 Front Neurosci )、そして顔に関する

ヒトと同様に、イヌなどの動物にも個性の違いが見にも着手しました。
イヌやマーモセットなど、論文にまる傾向があるのか、空間への位置づけが非常に得意な集合知覚（Chakrabarty & Wada, 2020 Sci Rep）にられます
（図1）。私たちの公募研究では、動物の性格

とめつつある成果も、これからの発展が期待できる研ために逆転現象が生じにくいのかは、はっきりしません

ついてもASD者での調査を進め論文にまとめることがの個体差に関わる客観指標を確立し、それを種横断

究の芽もあります。共同研究者の、若林明雄（千葉大でした。そこで、今回の研究では、スティックを用いた皮できました。感覚の問題について、
アンケートによる身体的に比較することを目的としました。従来のヒト以外

学）、今野晃嗣（帝京科学大学）、荒堀みのり、松本悠膚兎錯覚課題を用いて、身体外に触知覚が生じるかを的な特性と具体的な困難に関する調査も行いました。

の動物の行動の個体差の研究は，ヒトの個人差の指貴（アニコム先進医療研究所株式会社）、井上英治

調査しました。
この課題で、定型発達者では、棒の上にASD以外の発達障害と比べてASD者では、触覚の問題

標や手法を応用するものでしたが、ヒトが質問紙など（東邦大学）、横山ちひろ、林拓也（理化学研究所）、

錯 覚 上 の 触 知 覚 が 生 じることが 知 ら れてい ますがより重大である可能性が示唆され、こちらについてもで評価する場合は、動物の「擬人化」が避けられず、個

堀 裕 亮 、善 本 知 佳（ 京 都 大 学 ）、A l e x a n d e r（Miyazaki et al., 2010 J Neurosci ）。今回、自閉スペ

成果発表の準備を進めております。

性の適切な評価が難しい、という問題があります。そWeiss（Edinburgh大学）の各位に謝意を表します。

クトラム症（Autism Spectrum Disorder, ASD）の診

本領域に参加させていただくことで生じた分野をまたこで本研究では、ヒトも動物であるという基本的な事

個性探査計画を力強くリードしてくださった大隅典断をお持ちの方に実験参加をいただいたところ、三分のいだ先生方との交流は、大変貴重な経験となりました。

実に立ち返って、まず多様な動物種の行動観察、測子先生はじめ、領域の先生方に深謝いたします。頭の一強の方で、スティックの上に触知覚が生じにくいこと

領域代表の大隅典子先生をはじめ、多くの先生方に、4定、評定などのデータにもとづく行動の個体差の基本

中のリュウグウから、素敵な玉手箱（開けて老化でながわかりました（Wada et al., 2020 Sci Rep）。道具の年間にわたり、大変お世話になりました。領域での活動次元を抽出してモデル化し、それをヒトにも応用する

く若返りで・・）がもたらされることを期待して、
これか身体化の不全と関係していると考えられ、これらの方、全を通じて得られた人的なつながりを大切に、研究をさらことにより、
ヒトと動物に共通する個体差の次元を抽らも研究に励みたいと思います。

員が球技などのスポーツが苦手であると報告していましに進めていきたいと考えています。今後ともよろしくお願た（図１）。
これらの結果から、少なくともASD者の一部

いいたします。

研究代表者

和田 真 室長

国立障害者リハビリテーション
センター研究所
脳機能系障害研究部
発達障害研究室

主要業績

Wada M, Ikeda H, Kumagaya S: Atypical
Effects of Visual Interference on Tactile
Temporal Order Judgment in Individuals with
Autism Spectrum Disorder. Multisensory
Research 34, 129–151, 2021 (Published
online 17 Aug 2020).
Wada M, Ide M, Ikeda H, Sano M, Tanaka A,
Suzuki M, Agarie H, Kim S, Tajima S,
Nishimaki K, Fukatsu R, Nakajima Y,
Miyazaki M: Cutaneous and stick rabbit
illusions in individuals with autism spectrum
disorder. Scientific Reports 10, 1665,
2020.
Chakrabarty M, Wada M: Perceptual effectsof fast and automatic visual ensemble
statistics from faces in individuals withtypical development and autism spectrum
conditions. Scientific Reports 10, 2169,
2020.
Ide M, Atsumi T, Chacraberty M, Yaguchi A,
Umesawa Y, Fukatsu R, Wada M: Neuralbasis of extremely high temporal sensitivity:
Insights from a patient with autism.
Frontiers in Neuroscience, 14:340, 2020.
和田真．ヒトとヒト以外の動物における身体
所有感の錯覚. 動物心理学研究 , 69 巻 2 号 p.
81-89, 2019.

では、皮膚座標系の段階、
つまり低次の感覚野で触知覚

図1：個性の違うイヌたち（撮影：善本智佳）

図１：スティックを皮膚兎錯覚課題で、ASD者の一部では棒の上の触知覚が生じにくい

26

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公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

空間弁別の個性を形成する環境的要因と遺伝的要因の複合解析

個性を評価しうる実験系の構築

研究代表者

上田（石原）奈津実

講師
名古屋大学大学院
理学研究科
主要業績

Ageta-Ishihara N# (#corresponding author)
and Kinoshita M#: Developmental andpostdevelopmental roles of septins in thebrain. Neuroscience Research, in press.
Ageta-Ishihara N, Konno K, Yamazaki M,
Abe M, Sakimura K, Watanabe M, Kinoshita
M: CDC42EP4, a perisynaptic scaffold
protein in Bergmann glia, is required forglutamatergic tripartite synapse configuration
Neurochemistry International,
119:190-198, 2018.
Ageta H, Ageta-Ishihara N, Hitachi K,
Karayel O, Onouchi T, Yamaguchi H, Kahyo
T, Hatanaka K, Ikegami K, Yoshioka Y,
Nakamura K, Kosaka N, Nakatani M, Uezumi
A, Ide T, Tsutsumi Y, Sugimura H, Kinoshita
M, Ochiya T, Mann M, Setou M, Tsuchida K:
UBL3 modification influences protein sorting
to small extracellular vesicles
Nature Communications, 9:3936, 2018.

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ストレス反応の個体差から精神病態の多様性を理解する

本領域に参加させて頂き、「 個性」を理解するため異なりました。そこで、空間弁別という一つの認知機気分障害や不安障害の発症には遺伝的要因のみな性制御に関わることを明らかにしてきました。
また、
こ

に、
自分の研究がどのように貢献ができるのか、考え

能ではありますが、分子・細胞・神経回路・個体で評価らず環境要因（ストレス）が大きく作用することが想定

れら分子の発現異常はうつ病患者においても認めらて実施する機会を与えて頂きました。
「個性」
はどのよ

可能な実験系の構築が必要であると考えました。
もとされています。
しかし、
ストレスフルなライフイベントをれることを見出しました。
このように、
トランスレーショ

うに形成されるものであるのか？遺伝的に全てが決ま

もと分子神経科学を専門としておりますので、神経回経験したすべての人が精神疾患を発症するわけではな

ナルな視点から、確度のより高い非臨床研究を展開するのかと言うと、生後の生活様式（育ち方や食事、運路や個体での評価系の構築は挑戦的な課題ではありく、大多数の人はストレスに適応して精神的安定性をることで、うつ病の発症・病態メカニズム解明に向けた動など）
によっても修飾を受けることは直観的にも理ましたが、領域に参加されている専門家の先生方との維持することができます。ストレスの影響に対する予研究を行っています。現在、
ストレス脆弱性マウスとう解できます。試行錯誤を繰り返し、領域会議での先生

議論を通じ、
なんとかデータ取得を重ねて終了に間に防・緩衝要因としてのレジリエンスは、ストレッサーにつ病患者死後脳解析から、私たちが新たに見出した方のご発表やコメントを伺う中で、遺伝的要因により合わせることができました（図）。
この研究をさらに進暴露されても健康的な精神状態を維持する力（抵抗ストレス感受性の個体差構築に関わる候補分子の規定される部分に対して、環境的要因の影響を評価めることで、介入（環境要因）
で特定の認知機能では力）と、発病後に健康な状態へと導く力（回復力）、の二

ヒストンリジン脱メチル化酵素（KDM5C）に着目し、し、両者の相互作用を評価することで個性の本質的ありますが、その低下を抑えることができることが証側面を持つ概念と捉えられています。
このようなストレKDM5Cによるストレス感受性の個性創発の分子・神な理解に繋がることを認識しましたが、解析を行い得

明できれば、例えば高齢になって認知機能が低下してス感受性・レジリエンス形成の個人差はどのようなメ

経基盤を解明します。
２年間の本領域活動によって、るだけの実験系の構築が必要であることに気が付ききたとしても、
サイエンスの力でより豊かな人生を送る

カニズムで構築されているのでしょうか。
これは、私たKDM5Cがストレス感受性制御に必須の因子であるこました。

ヒントを出すことができるのではないかとも感じてい

ちの研究グループの命題です。

と、KDM5C標的遺伝子の同定、さらにKDM5Cの標

私は、細胞骨格セプチンの研究を進めておりました

ます。

公募研究

ストレス感受性の個性創発の分子神経基盤解析

１つの仮説として、遺伝的要因と後生的な遺伝子発的遺伝子が神経回路選択的であることが明らかとな

が、
その中で、
カフェインの摂取や運動で機能が向上

研究期間が終了に近づきましたが、遺伝的要因と現制御（エピジェネティクス要因）との相互作用がストり、今後の分子・回路・行動の多階層解析への道筋がする空間弁別試験においてセプチン欠損マウスが低環境的要因双方の介入・改変による因果関係の検証

レス感受性に影響を与えている可能性が指摘されてい出来ました。
また、慢性ストレス負荷マウスにおける行成績を示すことを見出しました。
そこで、このマウスをが可能な評価系が提供できるところまで、系が洗練さ

ます。
しかし、
いつ・どこで・どのような分子機序でスト動表現型の個体差から、精神疾患の異種性・多様性の用いることで遺伝的要因に環境的要因を介入させ機れたと考えております。
この領域は理系だけではなく、レス感受性の個人差が形成されているかは不明です。

メカニズム解明をめざした研究を行っています（図）。

能の変化を評価する系の構築が可能であると考え、

情報学、教育学、人文学等の専門家の方も多数参加

私たちは、
ストレス感受性の個人差を個性の１つと捉本領域で得られた成果をさらに発展させることで、異領域内で研究を実施する機会を与えて頂きました。
こ

されており、
このような系の提供が今後の共同研究やえ、その個性創発の基盤としての脳内エピジェネティク

種性が極めて高いうつ病の患者層別化技術・新たな治れまでの研究ではすでに構築された実験系を使用し領域のさらなる連携に繋がればと思います。最後になス制御の役割を明らかにすることをめざしています。

てきましたが、いざ新たな系を提案しようと考えると、りましたが、
このような分離融合の新たな学問分野をこれまでに、
ストレス脆弱性マウスとストレス耐性マ

研究代表者

内田 周作 特定准教授

京都大学大学院 医学研究科
メディカルイノベーションセンター
SKプロジェクト
主要業績

Miyata S, Yamagata H, Matsuo K, Uchida S,
Harada K, Fujihara K, Yanagawa Y,
Watanabe Y, Mikuni M, Nakagawa S, Fukuda
M: Characterization of the signature of
peripheral innate immunity in women withlater-life major depressive disorder. Brain
Behav Immun. 2020, 87:831-839.
Miyake Y, Ithoh Y, Suzuma Y, Kodama H,
Korohara T, Yamashita Y, Narzny R,
Hanatani Y, Uchida S, Suzuki T:
Metalloprotein-catalyzed click reaction for in
iitu generation of a potent inhibitor. ACS
Catal. 2020, 10: 5383-5392.
Seki T, Yamagata H, Uchida S, Chen C,
Kobayashi A, Kobayashi M, Harada K,
Matsuo K, Watanabe Y, Nakagawa S: Alteredexpression of long noncoding RNAs inpatients with major depressive disorder.
J Psychiatr Res. 2019, 117:92-99.

療法・個別化医療技術の開発につながることが期待できます。

使いやすい系を作らなければ意味がないと感じまし先導された領域代表の大隅典子先生をはじめ、多くウスを確立し、
ヒストン修飾やDNAメチル化といった最後に、このような研究をご支援いただきました本

た。領域会議に参加させて頂きますと、分子から個体の先生方に個性を捉える機会を与えて頂きましたこ

エ ピ ジ ェネ ティク ス 制 御 に 関 わ る 様 々 な 分 子

領域代表の大隅典子先生をはじめ、領域内の先生方までそれぞれの先生方が得意として扱うターゲットがと深く感謝申し上げます。

（HDAC2、HDAC4、HDAC5、SIRT1、MeCP2、に感謝申し上げます。
引き続きご指導の程、宜しくお願

DNMTs）
や転写因子（REST、HSF1）がストレス感受い申し上げます。

29

公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

セル・アンサンブル活動による認知情報表現から抽出する「個性脳」

セル・アンサンブル活動で「脳の個性」を理解する研究代表者

大川 宜昭 准教授

獨協医科大学
先端医科学統合研究施設
主要業績

Ghandour K#, Ohkawa N#,*, Fung CCA#,
Asai H, Saitoh Y, Takekawa T, Okubo-Suzuki
R, Soya S, Nishizono H, Matsuo M, Sato M,
Ohkura M, Nakai J, Hayashi Y, Sakurai T,
Osanai M, Kitamura T, Fukai T, Inokuchi K*:
Orchestrated ensemble activities constitute a
hippocampal memory engram. Nature
Communications, 10: 2637, 2019 原著論文
Asai H, Ohkawa N, Saitoh Y, Ghandour K,
Murayama E, Nishizono H, Matsuo M,
Hirayama T, Kaneko R, Muramatsu S-I, Yagi
T, Inokuchi K: Pcdhβ deficiency affects
hippocampal CA1 ensemble activity andcontextual fear discrimination. MolecularBrain, 13: 7, 2020 原著論文
Nihonmatsu I#, Ohkawa N#,*, Saitoh Y#,
Okubo-Suzuki R, Inokuchi K: Selective
targeting of mRNA and the following protein
synthesis of CaMKIIα at the long-term
potentiation-induced site. Biology Open, 9:
bio042861, 2020 原著論文
大川宜昭：光で記憶を見る・操作する Visualization and manipulation of memory by
light -. ニューサイエンス社, 月刊『細胞』, 52(2): 12-16, 2020 総説

アリの行動変異をもたらす社会的・
遺伝的メカニズムと個体差の適応的意義

小さなアリの社会から行動変異の創出機構とその意義を読み解く

脳における認知情報の符号化（コーディング）は、（Pcdhs）に注目しました。Pcdhsは、Pcdhα，β，

私たちは、個性研究の動物モデルとしてトゲオオハ

対象となる情報を知覚したときに同時に活動した神ａｎｄ γ３つのサブグループから構成され、マウスではリアリというアリを用いた研究を行ってきました。本種出す機構の統合的な解明が現在も進められています（図２B）。

経細胞集団（セル・アンサンブル）によって担われてい58個が脳に発現しています。
そして各細胞には、それは、羽化時にはメスは女王にもワーカーにもなることアリの“コロニー”という小さな社会は、多様な行動ると考えられています。
このような符号化の形式は、
ア

ぞれ異なる組み合わせのPcdhsが発現しており、これができますが、コロニー内（家族内）の順位に基づいてを示す者が存在し、協力することの強みを我々に教えンサンブル（ポピュレーション）
・コーディングと呼ばによってどの神経細胞がどの相手と繋がるか決められ１匹の優位個体が産卵に特化した女王、それ以外の全てくれます。社会生物学においては、コロニー内の役割れます。我々は、認知機能の一つである記憶に注目し、ていると考えられています。つまりPcdhsによって、個体は育児個体となり、おもに加齢に伴って巣外でのには主に“カースト”という専門用語が充てられ、行動

新しい出来事の経験（新奇エピソード）の情報が記憶

個々の神経細胞に個性と繋がり方の多様性が与えら採餌行動を行うようになります。
つまり、トゲオオハリの差異を前向きに捉える歴史があったため、
あえて“個されるときには、記憶の全体像を構成する個別情報にれていると思われます。今回我々は、Pcdhβ１−22、アリにおける行動変異は、羽化後の社会環境に応じた性”として個体差を取り上げることはなされてきません

対応した複数のセル・アンサンブルが時間的にずれて22個全てを欠損させたマウス（Δβ）
で新奇エピソー

可塑的な行動発達過程ということができます。私達はでした。一方、現在の生物学の花形である分子生物学

活動していること、そしてその一部は睡眠中に再活動

ド情報のアンサンブル・コーディングについて調べま

女王とワーカーのカースト役割の分化や、そのしくみにや細胞生物学は、一般にデータが“暴れる”ことを嫌するとともに、記憶が呼び起こされるときに再び優先

した。
すると、
このΔβマウスでは、１つのセル・アンサ

ついて研究を進めてきましたが、動物の行動を継続的

い、直接的な因果関係に落とし込むという美学（？）
が的に活動することを明らかにしました
（図１）。
この結

ンブルを構成する細胞数が多く、それぞれの細胞が複に定量化することが、行動変異の研究における大きなあるため、個体差が出にくいような実験系・神経系にあ

果は、新しい出来事を経験したときの記憶は、複数の数のセル・アンサンブルに含まれている確率が高いこ障壁となってきました。そこで我々は、そのブレークス

えて的を絞ったアプローチが重宝されてきたと思いま

セル・アンサンブルの活動として脳内で表現されることが分かりました。
またこれを反映して、Δβマウスは、ルーとして期待されている行動トラッキング（動画デー

す。他個体と密接に関係しながら成長、発達、生存、繁とで、睡眠中に定着するとともに思い出しが起こるこ

２つの新奇空間を区別しにくいことが分かりました

タとバーコードによる個体認識を用いた、大規模な行殖する社会性の生物（昆虫だけでなく我々ヒトを含む）とを意味しています。
つまり、新奇エピソードの記憶情（図２・主要論文２）。
この結果は、多様な認知情報に動解析）の手法を本種で適用・開発しました（図１）。

にとって、個体差や個性は何らかの意義をもつはずで、報はアンサンブル・コーディングの様式で脳内に表現対応できる脳の神経回路がPcdhsで規定されてお精緻な定量化の結果、目視だけでは気づくことができ

その理解は避けては通れない進化的・生物学的特性されているのです（主要論文１）。

り、
これによってセル・アンサンブルの多様性が保たれなかった、齢によらない行動変異や社会環境（子育てだと考えています。個体差や個性の意義とその創出メ

一方で、このようなセル・アンサンブルによる新奇エていることを示唆しています。
そしてこの多様性が、個の有無や他者の存在）による行動変化を発見しました

カニズムは表裏一体であるものの、
その統合的解明はピソードの情報の脳内表現が、どのようなメカニズム

性的な認知情報を表現する、「個性脳」の根幹である（図2A, Fujioka et al. 2017; Fujioka et al. 2019;

非常に大きな挑戦です。
ミクロ生物学とマクロ生物学で規定されているか未だ不明なままです。我々は、細と想像されます。

Fujioka et al. 2021）。脳や組織における遺伝子発現が交流・融合し、社会科学も取り込んで今後も続いて

プロファイルについて次世代シーケンサー（RNAseq）

いく挑戦であると思います。本領域において、最先端の胞 接 着 分 子であるクラスター 型プロトカドヘリン

大川宜昭, 竹川 高志, 野本 真順, 井ノ口 馨:
脳深部Ca2+イメージングへの誘い - Guide
for Ca2+ imaging from deep brain regions -,日本神経回路学会誌, 27(2): 74-86, 2020 解説

公募研究による定量化などを行い、脳だけでなく周辺組織にお分子神経生物学には大きな刺激を受けました。そしいて、主にインスリン経路やドーパミン経路による代謝て、昆虫の小さな社会を通じて行動変異や個性の意義

プロセスの変化があることがわかり、行動変化の分子を皆さんに少しでもお伝えできていれば、大変嬉しく思生理基盤が明らかになってきました（Okada et al.

います。非常に刺激的な４年間を本当にありがとうご

2017）。行動変異と行動中枢（脳）および代謝中枢にざいました。

研究代表者

岡田 泰和 准教授

東京都立大学 理学部

主要業績

Fujioka H*, Okada Y, Abe MS: Bipartite
network analysis of ant-task associations
reveals task groups and absence of colonial
daily activity. Royal Society Open Science(in press)
Fujioka H, Abe MS, Okada Y*:Ant
activity-rest rhythms vary with age andinteraction frequencies of workers:
Behavioral Ecology and Sociobiology(2019) 73.3: 30.
Fujioka H, Abe MS, Fuchikawa T, Tsuji K,
Shimada M, Okada Y*: Ant circadian activity
associated with brood care type Biology
Letters (2017) 13: 20160743.
Okada Y*, Watanabe Y, Mandy MYT, Tsuji K,
Mikheyev AS*: Social dominance alters
nutrition-related gene expression
immediately: transcriptomic evidence from amonomorphic queenless ant. Molecular
Ecology (2017) 26: 2922-2938.
Shimoji H*, Aonuma H, Miura T, Tsuji K,
Sasaki K, Okada Y*: Queen contact andamong-worker interactions dually suppress
worker brain dopamine as a potential
regulator of reproduction in an ant.
Behavioral Ecology and Sociobiology(2017) 71: 35.

おける遺伝子発現変異を紐付け、行動の多様性を生み

図1： 新奇エピソード情報のアンサンブル・コーディングの概要

図1： 個体識別バーコードによる行動トラッキング日齢、生理状態、行動変異を定量

図2：行動変異と脳内遺伝子発現および生理的特徴の紐付け
図2：Δβマウスのアンサンブル・コーディングの様式と、認知機能の異常
30

31

公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

「個性」はどのように変化するか？

「個性」的な神経回路とプロトカドヘリン
Creativity is just connecting things（創造性とは物事を結びつけることだ）。
と言ったのはアップル
研究代表者

金子 涼輔 准教授

大阪大学大学院
生命機能研究科主要業績

Kaneko R, Takatsuru Y, Morita A, Amano I,
Haijima A, Imayoshi I, Tamamaki N, Koibuchi
N, Watanabe M, Yanagawa Y: Inhibitory
neuron-specific Cre-dependent red
fluorescent labeling using VGAT BAC-basedtransgenic mouse lines with identified
transgene integration sites. J Comp Neurol.
2018;526(3):373-396. PubMed PMID:
29063602
Kaneko R, Kakinuma T, Sato S, Jinno-Oue A.
Freezing sperm in short straws reduces
storage space and allows transport in dry ice.
J Reprod Dev. 2018;64(6):541-545. PubMed
PMID: 30270280
Asai H, Ohkawa N, Saitoh Y, Ghandour K,
Murayama E, Nishizono H, Matsuo M,
Hirayama T, Kaneko R, Muramatsu S, Yagi T,
Inokuchi K. Pcdhβ deficiency affects
hippocampal CA1 ensemble activity andcontextual fear discrimination. Mol Brain.
2020;13(1):7. PubMed PMID: 31959219

雄マウス超音波求愛発声の個体差と対応する神経−生殖内分泌学的特徴

個性の研究は、いつかまた研究費を獲って再チャレンジしたい

以上の結果は、Pcdhの小脳機能化への関与を示唆します。

5年ほど前、
当時僕が採用されていた日本学術振興

領域で積み重ねたものを継続することが重要に思え会特別研究員PDの制度変更により、採用期間中からる。本領域のDSPは、領域終了後も継続し長く研究者に活用してもらうためのカタチを模索中である。

社を創業したスティーブ・ジョブズさんです。
この名言

次いで、最も知りたかった、Pcdh発現パターンが個科研費に応募可能となり、初めての科研費申請書を書を引用し、領域の皆さまと結びつくことで新しい研究

体ごとに異なるのか？を調べました。
レポーターマウいた。
その当時から、
マウスの鳴き声に見られる個体差

他には、齧歯類の音声を自動解析するシステムを発を創造したいと恐れ多くも宣言してしまったのは４年

ス小脳を透明化し、ライトシート顕微鏡を用いて観察に着目し、個性に繋がる研究をしたいと思っていたの表した。
これは、僕がポスドク時代から細々と共同研究者と行っていたものが、本領域のおかげで加速した格

前の私です。私は４年間で新しい研究を創造できたのした結果、Pcdh発現パターンに個体差が見られましであった。何度か申請を重ねたが、全く通らなかった。

でしょうか？

た。
さらに、生きたレポーターマウス脳内を２光子顕

そのような最中、本領域が立ち上がり、いくつかの偶然好だ。鳥類の歌の研究者で東大の橘亮輔さんと継続し「個性」は、個体ごとに異なった神経回路を作る分微鏡にて経時的に観察したところ、１週間に約１割のや必然が重なってプロジェクトの初期から関わらせててきた試みだが、僕は「個性」創発脳、橘さんは共創言

子群が創発すると考えられます。私たちは、そのような神経細胞でPcdh発現が変化していました。
これら結頂いた。現職の着任時期とも重なっていたため、この領語進化という東大の岡ノ谷一夫先生が代表を務める

分子群として多様化膜分子群クラスター型プロトカド

果より、Pcdh発現は個体ごと、時間ごとに異なり、神域のプロジェクトは、自分の研究室に必要な設備や技

新学術領域に参画していたため、領域間共同研究といヘリン（Pcdh。
シナプス形成に関わる約50種の細胞

経細胞の時空間的「個性」化の分子基盤の一つと考術の立ち上げそのものとなった。領域活動として関わう形で進めることができた。
この研究の進行に伴い、齧

接着分子群）に着目しました。私たちはPcdhは個々

えられます。

らせていただいたことを、振り返ってみたい。
自身の研歯類や鳥類の音声コミュニケーションに関する研究会

究の他に、国際連携や技術支援に関する領域全体のやシンポジウムを領域として2度開催した（内1回は次プロジェクトに関わらせて頂いた。

世代脳シンポジウム）。
かつては、齧歯類の音声データのニューロンごとに異なるランダムな組み合わせで発最後に、Pcdh発現の生理的意義を解析しました。

現することを報告しました（Kaneko et al, JBC,

まず、小脳の抑制性インターニューロンとプルキンエ

2006など）。
しかし、
この発現パターンの時空間動態

細胞との回路を調べたところ、回路結合とPcdh発現

齧歯類の音声データを公開するデータシェアリング

解析を、
ソフトウェア上での作業とは言え、手作業でや生理的意義には不明な点が多く残されています。

との相関は低かった。つまり、本回路における結合

プラットホーム（DSP）を構築するため、マウス音声の行っており、膨大な時間を要した。新たに自動解析シス

私たちはPcdh発現の蛍光標識により、本問題に取パートナー選択にはPcdh以外のメカニズムの関与

データベースを既に立ち上げているフランスのパステムが出来たことにより、領域内での共同研究も請けり組みました。
しかし、Pcdh発現量が低いためか失敗が示唆されます。現在は新たなレポーターマウスも用ツール研究所を視察する機会を頂いた（領域HPにも負うことが可能となり1つは既に発表され、もう1つも続きでした。今吉先生（京都大）
らとの共同研究（主要いて、興奮性シナプス結合とPcdh発現との関係を調訪問記を掲載）。
あちらの担当者のElodie Eyさんと主

プレプリントに登録済みである。他にも、長時間録音を

論 文 1 ）での 知 見をもとに、赤 色 蛍 光タンパク質

べています。
また、大川先生（獨協医大）との共同研究に議論を重ね、滞在期間中はラボミーティングにも参要する共同研究を行い、短期間で実験から論文投稿を

tdTomatoを多重化してノックインすることにしましにて、Pcdhは脳内での情報表現を担う神経回路を規加した。驚いたのは、1つのラボ内に齧歯類の行動解析までを行いアクセプトに到達することができた。

た。多重化tdTomatoは18kbと長大なため難航しま

定することが明らかとなりました（主要論文3）。

をするチーム、自動解析や数理解析を行うチーム、生

もう研究の中身について語る紙面が足りなくなってしたが、崎村先生・阿部先生（新潟大）や井上先生ら

以上の結果は、Pcdhが個体ごとに異なる神経回路

化学や分子遺伝学のチーム、霊長類を扱うチーム、ヒ

しまったが、
この5年間で僕が出来たことは、個性を研（国立精神神経センター）のご尽力のおかげで、遂にを創ることで、「個性」的な脳の創発に関わることを示

トの研究を行うチームなどがあり、非常に層が厚いと究するための準備くらいの内容に留まってしまった。

Pcdh発現を蛍光標識できました（図1）。

唆しています（図2）。

いうこと。さらに、各チームの成果は、独自のデータ

ヒトを対象とした心理学では、
すでに階層線形モデル

このレポーターマウスを用いて発生過程の脳を解

４年前は単なる妄想でしたが、「 個性」創発脳の皆ベースとして公開されており、インターフェースとしてもなど、個人と集団を同時に扱う手法が一般化しつつあ析したところ、神経回路形成期の小脳でPcdh発現量

さまとの相互作用を通じて検証可能となった仮説を優れていた。
日本の新学術領域は、僕のような駆け出り、同僚に教わりながら勉強を進めている。生物学的が高いことが判りました。
そこで、小脳にてPcdhを欠記して、拙文を終わりたいと思います。Individuality

しの若手が関わらせてもらうには非常に大きいプロ

な手法、
自動解析、統計などの自身の技術を洗練させ、損するマウスを作製したところ、運動失調や運動学習

is just connecting Pcdh（「個性」とはプロトカドヘ

ジェクトだが、それでも5年は短い。パスツールの研究

常に心に個性を抱えながら、近い将来、再度研究費を能低下を認めました。
また、小脳構造も異常でした。

リンを結びつけることだ）。

チームは、マウスの音声研究の関連で、
ここ8年くらい

獲得した上でプロジェクト化し、個性の研究に取り組はその動向を見聞きしていた。長年の研究が結実しつみたいと思っている。

tdTomato
Calbindin
DAPI

公募研究

「個性」の創発研究代表者

菅野 康太 准教授

鹿児島大学 法文学部 人文学科
心理学コース 神経科学研究室
主要業績

Kuwaki T and Kanno K: Sexual excitationinduces courtship ultrasonic vocalizations
and cataplexy-like behavior in orexin
neuron-ablated male mice. Commun Biol,
4(1):165, 2021
Sasaki E, Tomita Y and Kanno K: Sex
differences in vocalizations to familiar or
unfamiliar females in mice. R. Soc. Open
Sci. 7: 201529, 2020
Tachibana RO, Kanno K, Okabe S, Kobayasi
KI, Okanoya K: USVSEG: A robust method
for segmentation of ultrasonic vocalizations
in rodents. PLoS One, 10;15(2):e0228907,
2020
Hori K, Yamashiro K, Nagai T, Shan W,
Egusa SF, Shimaoka K, Kuniishi H,
Sekiguchi M, Go Y, Tatsumoto S, Yamada M,
Shiraishi R, Kanno K, Miyashita S, Sakamoto
A, Abe M, Sakimura K, Sone M, Sohya K,
Kunugi H, Wada K, Yamada M, Yamada K,
Hoshino M: AUTS2 Regulation of Synapses
for Proper Synaptic Inputs and Social
Communication. iScience, 26;23(6):101183,
2020

つあるという段階に見える。我々も、もしくは僕も、
この個体ごとに異なる神経回路
Pcdh発現の個体差
図2

500 !m

図1

32

33

公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

マウスにおける社会識別制御機構の解明と社会行動からの個性創発の理解

マウスモデルによる社会行動、
社会記憶と社会識別制御機構の解明
研究代表者

喜田 聡 教授

東京大学大学院
農学生命科学研究科
主要業績

Tanimizu T, Kenney JW, Okano E, Kadoma
K, Frankland, PW, Kida S: Functional
connectivity of multiple brain regions required
for the consolidation of social recognition
memory. J. Neurosci, 37, 4103-4116, 2017

スポーツジムである男性から２回挨拶された。先方メカニズムを解析した結果、扁桃体は前頭前野に働き

今回の公募班で初めて行動について勉強する機会

かけて社会行動を引き起こさせており、一方、視床室を頂きました。
これまで生殖細胞しか知らなかった自頂きました。
それまでほとんど考えていなかったポインの人物なのか、
それとも仕事には関係ないのか思い出

傍核など複数の領域は前頭前野に働きかけて相手を分にとっては刺激的なものでした。公募班員として参トでしたのであやふやな答えをその場ではしてしまいせない。
ということで、今、彼は謎の人物である。
挨拶し記憶させている実態が明らかとなってきた。
このよう加してもっとも印象的であったのはやはり何と言ってましたが、この時にご質問を頂いたのが、今回の研究ても不思議そうな顔でしか挨拶を返さない私のことな結果から、前頭前野は社会記憶を貯蔵して、社会行も金毘羅さんで行われた班会議でした。私は香川県出に取り組むきっかけとなりました。
その後たまたま公募

を、
彼は無愛想な奴だと感じているだろう。

動や社会識別の司令塔の役目を果たしていることが身で久しぶりに故郷のうどんが食べられて満足した上研究が出ていることを知り、確かに一度しっかりと調べ示唆された。

に、個性豊かな個性脳の研究の話を聞くことが出来たてみる必要があると思い立ったわけです。

Fukushima H, Yue Zhang Y, Kida S: Active
transition of fear memory phase fromreconsolidation to extinction throughERK-mediated prevention of reconsolidation.
J. Neurosci. in press
Kida S: Function and mechanisms ofmemory destabilization and reconsolidation
after retrieval. Proc Jpn Acad Ser B Phys
Biol Sci. 96, :95-106. 2020.

のが嬉しかったです。

る可能性について調べたことがあるかというご質問を決定する要素としては、
コミュニケーション能力（社会

一方、社会活動を営む上で、対面した相手を記憶に行動）
はもちろんのこと、人を覚える能力（社会記憶）、照らし合わせて、初対面か既知かを識別すること（社

精子幹細胞と行動とタイトルを付けると妙なことをせていませんが、
これまで長く知り合いであった宮川剛

また、対面した人物を思い出す能力も重要である。

会識別）は極めて重要である。
そこで、対面した相手をやっていると思われる方が多いかもしれません。
これに先生と今回の実験で初めて共同研究を行い、行動実

我々の周りには、人を良く覚えられる人もいれば、なか

思い出す分子メカニズムを理解する研究も進めた。詳は訳があります。
これまで多くの人が初期胚の培養や験の面白さを初めて知ることが出来ました。昔はお互

なか覚えられない人もいる。人を覚える能力が高けれ細は省くが、相手を思い出すには、神経伝達物質ドー操作によりエピジェネティックな異常が引き起こされい畑違いの分野なので、とても共同研究するとは思っ

現在もまだ研究が続いているので確実な結論が出ていなかったのですが、思わぬことから始まった今回

パミンが起点となり、細胞内でcAMP情報伝達経路ることを報告していました。有名なのはクローン動物で

本研究では、
マウスをモデルとして、社会記憶を中を活性化することが必要であることが明らかとなっあります。
クローンで生まれてくる個体は著しい肥満にの研究を楽しんでいます。初めてやると何でも刺激的心に、社会行動、
さらには、社会識別する（既知か未知た。
この結果からわかることは、
ｃAMPの産生や分解なり寿命も短いことが知られています。
またヒトにおいで面白いですね。
こんなことが出来るのは日本の良さの人物かを認識する）メカニズムの解明を試みてきには数多くの遺伝子が関わっているため、社会記憶をてもDavid Barker博士の先駆的な観察を基にして、だと実感しています。

た。
マウスも対面した相手を記憶することができる。相思い出すことに左右しそうな遺伝子も極めて多いこと

妊娠中に著しく痩せたお母さんから生まれた子供は糖

恨むらくはコロナウイルスです。本当は実験を終了さ

手に鼻先を接触して臭いを嗅ぐ行動をマウスの社会である。
したがって、遺伝子配列の様々な変化（変異）尿病になりやすいという現象が知られるようになりま

せて領域が終了するまでに論文を発表するつもりで行動と呼び、初回に比べて2回目の対面で社会行動すによりその遺伝子の働きが変化し得ること、
また、
先に

した。
さらにこの異常形質というのは子孫に伝達されあったのが緊急事態宣言が出て解析が遅れたためにる時間が短くなった場合に、相手を記憶していたと判記したように様々な脳領域が社会記憶に関わることていくという報告もあることから、エピゲノムの重要性

全ての予定が遅れてしまいました。十分できると思ってが一般に認知されてくるようになりました。

いただけに、
これは大変残念でした。
それでも研究自体

ば、
コミュニケーションにも有利に働く。

断する。
この方法を用いて、相手を記憶する際に活動も鑑みると、社会記憶を思い出す能力に影響を与えう

し、一方、この活動を阻害すると相手を記憶できなくる要因は多様に存在し、様々な社会性の個性を産みなる脳領域を調べた結果、海馬、扁桃体、前頭前野、出す要因となっていることが予想された。

前帯状皮質の働きが社会記憶に重要であることが明以上のような記憶を思い出す能力の違いは様々な

私はGS細胞がES細胞よりも核型とエピゲノムが安は是非面白い論文に仕上げて行きたいと思っていま定であること、また受精前に仮に異常があっても受精す。
ともあれ公募班に入ったことで色々な方とお知り合でリセットされることから、オスの生殖細胞を用いた発

いになることができ、自分の研究に新しい視点を得る

らかとなった。
さらに、これらの脳領域の活動の相関疾患とも関連することが予想されるため、この関連性

生工学の方が安全ではないかと思っていました。
とこことが出来たのは幸いでした。今後も引き続きご指導

性を数理学的に解析した結果、海馬と前頭前野が社を現在調べている。
また、cAMP情報伝達経路の働きろが研究費の審査会で大隅先生から異常が起こりう

ご鞭撻頂くようよろしくお願いします。

会記憶に特に重要な働きを担うことが示された。海馬を高めることで記憶を思い出す（想起する）
ことが容易

は記憶を司る中心であるため、海馬の重要性が示されとなるため、想起力を高める方法の開発にも取り組んたことは当然であるが、感情の動きを司る扁桃体や前でいる。
パーティーに参加する前に飲んでおけば、
うま

帯状皮質、脳において司令塔的役割を果たす前頭前

く初対面か既知かを判断できる便利なドリンクを開野の重要性が示されたことは興味深いことであった。

発できるかもしれない。

公募研究

精子幹細胞と行動解析の思わぬ巡り会い

は私のことを知っているようであるが、私は仕事関連

社交性はわかりやすい個性の一つである。
社交性を
Hasegawa S, Fukushima H, Hosoda H,
Serita T, Ishikawa R, Rokukawa T,
Kawahara-Miki R, Zhang Y, Ohta M, Okada
S, Tanimizu T, Josselyn SA, Frankland, PW,
Kida S: Hippocampal clock regulates
memory retrieval via Dopamine and
PKA-induced GluA1 phosphorylation. Nature
Communications, 10, 5766. 2019.

精子幹細胞に由来する子孫が行動様式に及ぼす影響

研究代表者

篠原 隆司 教授

京都大学大学院 医学研究科
遺伝医学講座 分子遺伝学分野
主要業績

Morimoto H, Yamamoto T, Miyazaki T,
Ogonuki N, Ogura A, Tanaka T,
Kanatsu-Shinohara, M, Yabe-Nishimura C,
Zhang H, Pommier Y, Trumpp A, andShinohara T: An interplay of NOX1-dserived
ROS and oxygen determines thespermatogonial stem cell self-renewal
efficiency under hypoxia. Genes Dev inpress.
Kanatsu-Shinohara M, Ogonuki N, Matoba S,
Ogura A and Shinohara T: Autologoustransplantation of spermatogonial stem cells
restores fertility in congenitally infertile mice.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 117, 7837-7844,
2020
Kanatsu-Shinohara M, Yamamoto T, Toh H,
Kazuki Y, Kazuki K, Imoto J, Ikeo K, Oshima
M, Shirahige K, Iwama A, Nabeshima Y,
Sasaki H and Shinohara T: Aging of
spermatogonial stem cells by Jnk-mediatedglycolysis activation. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 116, 16404-16409, 2019

そこで、前頭前野に注目して社会行動と社会記憶の

34

35

公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

新規神経ペプチド受容体NPBWR1が情動表出の個体差に与える影響

Npbwr1の生理的役割から他者との距離における個性を理解する研究代表者

征矢 晋吾 助教

筑波大学 医学医療系
国際統合睡眠医科学研究機構
主要業績

Tohru M. Takahashi G, Sunagawa A, Soya S,
Abe M, Sakurai K, Ishikawa K, Yanagisawa
M, Hama H, Hasegawa E, Miyawaki A,
Sakimura K, Takahashi M & Sakurai T: A
discrete neuronal circuit induces ahibernation-like state in rodents. Nature,583, 109-114, 2020原著論文
Ghandour K, Ohkawa K, Chung C, Fung A,
Asai H, Saitoh Y, Takekawa T, Okubo-Suzuki
R, Soya S, Nishizono H, Matsuo M, Osanai
M, Sato M, Ohkura M, Nakai J, Hayashi Y,
Sakurai T, Kitamura T, Fukai T, Inokuchi K:
Orchestrated ensemble activities constitute a
hippocampal memory engram. Nature
Communications, 14; 10 (1): 2637, 2019 原著論文

高精度行動解析と可逆的神経活動操作による「社会的個性」創発過程の解明

２年間の領域活動をふり返って社会的な動物にとって、見知らぬ他者との物理的距子の一つである可能性がある。本研究では、他者との私は「個性」創発脳に公募班として後期から参加さ

離（個体間距離）を適切な範囲に維持することは円滑

個 体 間 距 離 に お ける 個 性 に 関 わ る 分 子としてせていただきました。哺乳類の個性（特に社会行動にると、神経回路〜行動レベルに留まっており、視野をもっと広げていかなくてはならないという思いを強くしなコミュニケーションを行う上で必須である。
また、コ

Npbwr1が持つ生理的な役割の解明を試みた。

おける個性）がどのように育まれるかに関心を持ってました。それと同時に、自らの強みを活かし、行動レベ

ミュニケーションする際の相手との個体間距離は、相

今回我々は、Npbwr1が発現している扁桃体のいましたので、「個性」が創発するメカニズムを包括的ルでの新たな課題開発や解析手法開発などで、相補手との親密度によって異なり、国ごとにその度合いはニューロン（Npbwr1ニューロン）特異的にiCreを発に解明しようとする本領域の趣旨に大いに共鳴しまし

的な共同研究ができるかもしれないということに気付かされた２年間でした。

異なることが報告されている（Sorokowska et al,

現するマウス（Npbwr1-iCre）を作成し、様々な組み換た。私の研究提案は、集団生活するマウスの行動を長2017）一方で、他者との接近は情動応答の中枢であえ型アデノ随伴ウイルス（AAV）を用いてNpbwr1

期間にわたって記録し、その分類によって、「社会的個自らの異動とコロナ禍もあり、研究遂行に困難がる扁桃体を介して恐怖の情動を生起するとともに、
自ニューロンの入出力解析や人為的操作を行った。
その性」
をあぶり出し、さらに神経回路操作を加えることであった今年度でしたが、実験環境をお借りしている麻

律神経、
ストレス応答を惹起する。扁桃体が欠損する

結果、Npbwr1ニューロンは特に嗅内皮質や扁桃体「社会的個性」
を創発する神経基盤解明に挑むという

布大学の菊水教授、茂木教授のご厚意によって、実験ことで恐怖の情動応答が減弱し、他者とのソーシャル

後部から入力を受けており、微小細胞被蓋核や腕傍ものでした。研究計画の主軸に据えていた高精度行動を続けることができました。また、麻布大学の学生さ

ディスタンスが近くなることから（Kennedy et al,

核に出力していることが明らかになった。特に密な投追跡装置であるLive Mouse Trackerの立ち上げにん、特に実験を担当してくれたD3の加藤さん、B4の白2013）、
これらのメカニズムへの扁桃体の関与が示射が観察された微小細胞被蓋核について、光遺伝学

時間を要し、残念ながら神経回路操作実験まで到達で石さんに大変助けられました。
この場をお借りして、深

唆される。
我々は、
扁桃体中心核（CeA）に顕著な発現を用いてその軸索末端を操作（興奮または抑制）した

きなかったのですが、本領域の援助なしにはこのようく感謝いたします。最後になりますが、領域代表の大隅が見られる新規神経ペプチド受容体であるNpbwr1

結果、新規の個体に対する社会性が増加または減少な研究を立ち上げることすら困難でありましたので、
大先生をはじめ、
アドバイザー、計画班、公募班の先生方の生理機能に着目した。NPBWR1を欠損したマウスすることが示された。
また、Npbwr1遺伝子における変感謝しております。

には大変お世話になりました。何人かの先生方とは具を用いて行動テストを行った結果、このマウスは初め

SNPの生理的役割を明らかにするため、ホモ接合の最終年度の領域会議がオンライン開催になってしま

体的な研究の議論を行い、共同研究などで引き続きおて対峙する相手に対して社会的接触時間が非常に長Npbwr1-iCre（Homozygous=Npbwr1欠損とほぼい、研究の裏側などスライドからこぼれ落ちてしまう話

世話になります。本領域に参加させていただくことにく、執拗な追尾行動を示すことが明らかになっている

同義）
マウスのCeAにAAVを投与することでSNPのを対面で伺えなかったのは残念でしたが、「個性」創発よって、自らの具体的な研究計画が改善したことはも（Nagata-Kuroiwa et al, 2011）。
つまり、CeAの有 無 にもとづく2 種 類 のヒトN P B W R 1 遺 伝 子メカニズムを解明するべく、多様な動物種、多彩な研

ちろんのことですが、さらに広い意味での研究活動、研Npbwr1が欠損することにより、恐怖の対象になりう［NPBWR1（通常）］または［NPBWR1（機能低下型、究手法を駆使した、遺伝子から行動までの多階層を繋究哲学、研究人生というものについても勉強になりま論文る新規個体に対する個体間距離が近くなることが想

SNP:Y135F）］を回復させた。
これらのマウスの社会ぐ研究は迫力があり、大変に興奮しました。特に、遺伝した。特に鍋島先生のご講演は素晴らしかったです。本Soya S, Sakurai T: Evolution of orexin
neuropeptide system: Structure and function.
Frontiers in Neuroscience, 14, 691, 1-9,
2020 総説

定 さ れ る 。さらに 、申 請 者 らの 研 究 室 で は ヒト性および個体間距離を解析した結果、これまでに機能子〜分子レベルで仕事をされていた方が、神経回路〜領域で受けた知的刺激をもとに今後の研究を展開さ

NPBWR1遺伝子における１遺伝子多型（SNP）
を突低下型のヒトNPBWR1遺伝子を回復させた場合、社行動についても高いレベルの研究を展開されていらっせていくという決意を新たにしました。今後ともご指導

き止めている。
１遺伝子が異なる（404A>T）ことでア

会性の増加とともに個体間距離が著しく減少することしゃることに感動しました。
自らの研究をふり返ってみ

ご鞭撻のほど宜しくお願いいたします。

Kodani S*, Soya S*, Sakurai T: “Optogenetic
manipulation of neural circuits during
monitoring sleep/wakefulness states in mice”(*Equal contribution.) Journal of Visualized
Experiment (JOVE), 19; (148). 2019 原著

Soya S, Sakurai T: “Orexin as a modulator offear-related behavior: Hypothalamic control
of noradrenergic circuit.” Brain Research
Review (IF: 2.733), 15, 1731, 146037, 1-8,
2018 総説

ミノ酸配列が変化し（Y135F）、受容体機能が低下すが分かりました（図１）。
これらの結果は、新規個体とることによって、ヒトにおいて過度な情動応答の発現の社会接触時にその個体間距離を調節する神経メカ

および情動刺激に対する心理傾向が異なることを報ニズムの存在を示唆するとともに、受容体のSNPに告している（Watanabe et al., 2012）。
これらの知見よってその神経基盤が修飾されることを示しています。

から、Npbwr1遺伝子におけるSNPは扁桃体機能に本研究から、扁桃体に発現するNpbwr1の生理機能影響を与え、個人の情動傾向・心理傾向、特に対人間が個体間距離における個性の表出に重要な役割を果

コミュニケーションにおける個体間距離を調節する分たしていることが考えられます。

公募研究

研究代表者

野元 謙作 学内講師

獨協医科大学 医学部
生理学
主要業績

Horii-Hayashi N*, Nomoto K*, Endo N,
Yamanaka A, Kikusui T, Nishi M:
Hypothalamic Perifornical Urocortin-3
Neurons Modulate Defensive Responses toa Potential Threat Stimulus. iScience. 2021;
24(1): 101908.
Moreira L*, Zinck L*, Nomoto K*, Lima SQ:
Sexual imprinting overrides order effects
during sampling of prospective mates.
Current biology. 2020; 30(6): R259-R260.
Nomoto K*, Hashiguchi A*, Asaba A,
Osakada T, Kato M, Koshida N, Mogi K,
Kikusui T:Female C57BL/6 and BALB/c micedifferently use the acoustic features of maleultrasonic vocalizations for social
preferences. Experimental animals. 2020;
69(3): 319-325.
*共同筆頭著者

図1： 個体間距離における個性の表出メカニズム

36

37

公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

霊長類における他者の報酬に対する感受性の個体差を生み出す神経回路網の理解

本研究と2年間の領域活動を振り返って研究代表者

則武 厚 助教

生理学研究所
認知行動発達機構研究部門

脳が進化により獲得した遺伝子による多様な個性形成メカニズムの解明

小さなタンパク質により形成される多様な個性

一般に個体間で識別可能な形態・行動もしくは生ところ、野生型個体と比べ遺伝子変異を持つ個体

個性は様々な生物種で確認されていますが、進化に理的な個別性を「個性」と呼ぶ。本研究では「同種集団の神経応答特性が異なる傾向が見られた。これら

伴い個性はより多様になっていき、
その多様性の形成

リペプチドを対象にして研究を行っていくことにしま内における個別性を個性として扱い、社会性を持つ動の結果は、これまでの研究（Noritake et al., Natには脳の進化が重要であると考えられます。
このことか

私たちは、PhyloCSFというORF予測アルゴリズム

物種において生存に密接する特性」を調べた。本研究

Neurosci, 2018）に基づく仮説を支持するものでら、脳の進化に関与する遺伝子が、多様な個性の形成など様々なインフォマティクス解析を駆使することにの特色（図）
は、遺伝的にヒトに近縁であり社会性を持あった。
より詳細に結果を検証するため、現在解析をに重要であることが予想されます。

より、哺 乳 類 以 降 から生じ、脳 特 異 的に発 現するつマカクザルを対象とした点（図①）、野生型個体だけ進めている。

した。

Long non-coding RNA（lncRNA）
は、進化に伴

lncRNA由来新規ポリペプチドを複数同定することにではなく社会性に障害があるとされる自閉スペクトラ

これまで領域会議にて班代表として研究の進捗をい爆発的にその数が増加することが知られており、さ成功しました。
また、
これらポリペプチドのうちのひと

ム症に関する遺伝子異常を持つ個体にも着目した点

報告してきた。様々なフィードバックを得ることができ

らに脳特異的に発現しているものも非常に多いことかつは、核内に局在してHDAC3複合体と非常に強く結Ninomiya T, Noritake A, Kobayashi K, Isoda
M: A causal role for frontal cortico-corticalcoordination in social action monitoring.
Nature communications 11(1) 5233 – 5233,
2020（図②）、個性の一要因となる自己と他者への報酬に対有意義であったのは勿論だが、普段接することのない

ら、進化に伴う個性の多様性形成に重要である可能性合していました。
さらにRNA-seq解析により、この新する感受性（＝個性）に関与する神経活動および記録

考え方や視点に触れることができたのは非常に貴重が高いと予想されます。
しかし、lncRNAの定義は「タ規ポリペプチドを欠損したマウス（KOマウス）の脳でト

領域間の神経情報の流れの差を調べた点（図③）でな経験であった。特に、提示されたモデルや統計・解析

ンパク質をコードしない200塩基以上のRNA」とされランスクリプトームが変化していることを見いだしましNoritake A, Ninomiya T, Isoda M:
Representation of distinct reward variables
for self and other in primate lateralhypothalamus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA
117(10) 5516 – 5524, 2020

ある。

方法、
マーカーレスで霊長類の個体行動を自動追従すていますが、実は1 0 0アミノ酸 残 基 以 下の小さなた。
さらにKOマウスの行動解析を行ったところ、活動

サル2頭が対面して座る独自の実験系（図）を用い、るシステムなどは、今後の研究においても是非活用しOpen Reading Frame（ORF）
を持つと予測される量の増加や、社会性の異常、恐怖刺激に対する記憶想内側前頭前野（medial prefrontal cortex, mPFC）ていきたい。非ヒト霊長類を対象としたシステム生理ものが多くあります。私たちはこれまでに、質量分析計

起の低下など様々な異常を示すことが明らかとなりま

Noritake A, Nakamura K: Encoding prediction
signals during appetitive and aversive
Pavlovian conditioning in the primate lateralhypothalamus. Journal of neurophysiology
121(2) 396 – 417, 2019から中脳ドパミン（dopamine, DA）神経核への神経学的研究は本領域の研究において少数派であり、研を用いて、lncRNAに存在する小さなORFが翻訳され

した
（図１）。
これらのことから、新規ポリペプチドの欠情報の流れの多寡が自己および他者が得る報酬の感

究背景・研究手法は異なるものの、このように関連すている事例を発見し、その新規ポリペプチドが重要な損によりHDAC3複合体の活性に障害が生じ、脳内の受性に関与し、
自閉スペクトラム症に関する遺伝子異る研究に接することができ、改めて領域の多様性を感機能を持つことを明らかにしました [Matsumoto et

トランスクリプトームが変化することに伴い、様々な行

則武厚, 二宮太平, 磯田昌岐: 他者の報酬が気になる神経機構. Clinical Neuroscience 38(3) 378 – 380, 2020

常を持つ個体における自己および他者の報酬情報のじた。
「個性の基盤とは何か？」という領域が設定した

al., Nature 541: 228-232 (2017)]。
つまり、少なく動異常を示すということが考えられました。

学習に影響を及ぼすことを検証した。その結果、行動疑問に答えるためには、さらなる解析と検証が必要でとも一部のlncRNAはノンコーディングRNAではな

lncRNA由来の新規ポリペプチドは、非常に小さな実験において、野生型に比べ遺伝子異常を持つ個体はあるが、本研究が個性に関する行動研究〜脳イメー

く、コーディングRNAであるということが分かりまタンパク質であるにも関わらず、様々な生理機能の調は 報 酬 情 報の学習に遅 延 が 認められた。さらに、ジング研究〜遺伝子レベル研究の差を埋めるノード

した。

mPFCやDA神経核の神経応答、およびmPFC−DA

として、ヒトも含む動物に共通した個性のモデルを立神経核の神経活動同期や神経情報の流れを検証した

てる上で貢献できれば幸いである。

主要業績

公募研究

研究代表者 （2020年11月より班友）松本 有樹修 准教授

九州大学
生体防御医学研究所
分子医科学分野
主要業績

Nita A, Muto Y, Katayama Y, Matsumoto A,
Nishiyama M, Nakayama KI: The
autism-related protein CHD8 contributes tothe stemness and differentiation of mousehematopoietic stem cells. Cell Rep. in press
Matsumoto A, Nakayama KI: Hidden
Peptides Encoded by Putative Noncoding
RNAs. Cell Struct. Funct., 18;43(1):75-83(2018).
Matsumoto A, Pasut A, Matsumoto M,
Yamashita R, Fung J, Monteleone E,
Saghatelian A, Nakayama KI, Clohessy JG,
Pandolfi PP: mTORC1 and muscle
regeneration are regulated by the
LINC00961 encoded SPAR polypeptide.
Nature, 12;541(7636):228-232 (2017).

節に重要であることが分かってきました。
またこれらポ

lncRNAと思われていたRNAから翻訳される新規リペプチドは、HDACなどの進化的に古くから存在す

ポリペプチドも同様に、脳特異的に発現し、進化と共にるタンパク質の機能を調節することにより、それら分子その数が増加していきます。そこで本領域研究では、の機 能の複 雑 性を創出しているようです。さらに、

lncRNAから翻訳される新規ポリペプチドが、脳の高HDAC3は全身の様々な組織に発現していますが、こ

次機能の発達と個性の多様性獲得に重要な役割をのポリペプチドは脳特異的に発現し、脳特異的に制御担っているという仮説を立て、検証していくことにしま

しています。
このようにlncRNA由来の新規ポリペプチ

した。
また、
これら新規ポリペプチドはこれまで全く解

ドは、進化において比較的後期に出現し、脳の高次機析されていないため、その解析は容易ではありません。

能を発達させることにより、多様な個性の創出に寄与

そこで、遺伝子改変マウスを用いて解析を進めていく

していると考えています。

ために、マウスを含む哺乳類以降に保存されているポ

図１

38

39

公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

経験を個性に変える神経機構“行動の個性” を “細胞の個性” で理解できるか

私たちはメダカの行動の個性に着目し、その個性をンはヒトにおいても「愛情ホルモン」
として知られてい性指向性はそれぞれの雄個体が持つ行動の特徴で制御する遺伝子の探索や作用機序の解明を目指し、研ますが、メダカにおいて同様の機能を持つかはわかっ

は、研究を進める上で便利なことがたくさんある。
そのあるが、行動は脳の司令を受けて筋肉が収縮し、体全究を行ってきました。
そのなかで、西瀬戸内地方におけていませんでした。私たちは、メダカのメスは見知らぬ中で、あまり目立たないが重要なポイントの一つは研

体のたくみな動きを作り出した結果である。つまり行る野生メダカを由来とした新規クローズドコロニー系

オスを拒絶し、見知ったオスを配偶相手として選択す山元 大輔 上席研究員

情報通信研究機構
未来ICT研究所

究に使う色々な変異や外から持ち込んだ遺伝子など

動は脳の特徴の反映なのだ。
『個性』創発脳領域に参統（ペアー交配ではないが、20世代以上兄妹交配を繰る一方で、オスは親密度に依存せずメスに求愛行動をを、同一の遺伝的な組成（遺伝的背景）の下で働かせ、

加して、私は脳のどの細胞（ニューロン）が遺伝情報とり返し、ほぼ同一の遺伝的背景を持つ）の行動を比較

示すことに着目し、オキシトシン遺伝子を破壊したメダ

比較することができる点である。
つまり、遺伝的な均一

経験とを組み合わせて、その雄個体を同性に求愛するしたところ、新奇環境において「臆病」
な振る舞いと「大カを作出して行動解析を行いました。
その結果、
オキシ

主要業績

性である。
わかりやすくいえば、問題にしている遺伝子

ように仕向けるのか、その仕組みを解明したいと思っ

胆」な振る舞いという、対照的な行動様式を示す2種

トシンを欠損させたメスは見知らぬオスを拒絶しなくSato K, Ito H, Yokoyama A, Toba G,
Yamamoto D: Partial proteasomal
degradation of Lola triggers themale-to-female switch of a dimorphic
courtship circuit. Nat Commun. 2019 Jan
11;10(1):166. doi:
10.1038/s41467-018-08146-1.

以外にはハエたちの間に遺伝的な差はない、という前た。
すでに私たちは、雄の脳に存在するP1と呼ばれる類の系統を発見しました。
これらの傾向は明滅刺激になり、親密なオスに対する好みを失ってしまいました。

提でその働きを比べられるということだ。
それでもハエ20個のニューロンが雄に求愛を始めさせる能力を持対する驚愕行動（図1）においても観察され、新奇環境

一方、
オキシトシンを欠損させたオスはオス、オス、
メス

たちには一匹一匹、姿形に微妙な違いがあるし、そのつことを発見していたので、このニューロン群に着目しだけではなく、外部からの刺激に対しても不安を感じの３者関係において、初対面のメスは無視する一方、

Sato K, Ahsan MT, Ote M, Koganezawa M,
Yamamoto D: Calmodulin-bindingtranscription factor shapes the malecourtship song in Drosophila. PLoS Genet.
2019 Jul 25;15(7):e1008309. doi:
10.1371/journal.pgen.1008309

行動にもばらつきがある。
となれば、こうした個体差は

集団生活の経験がこの細胞に刻印される可能性をやすい系統と、そうでない系統であることがわかりまし親密なメスに対しては過剰に執着する様子が観察さ遺伝子の差というより、それぞれのハエがどんな経験探った。具体的には、一個一個のP1ニューロンの電気た。次に、この個性がどのような遺伝的差異によって制れ、オキシトシン欠損によってオスにおいては親密なメスに対する好みが生まれたと考えられました。

Sato K, Ito H, Yamamoto D: teiresias, a
Fruitless target gene encoding an
immunoglobulin-superfamily transmembraneprotein, is required for neuronal feminization
in Drosophila. Commun Biol. 2020 Oct21;3(1):598. doi:
10.1038/s42003-020-01327-z.
Sato K, Yamamoto D: The mode of action of
Fruitless: Is it an easy matter to switch thesex? Genes Brain Behav. 2020 Feb;19(2):e12606. doi: 10.1111/gbb.12606.
Sato K, Goto J, Yamamoto D: Sex Mysteriesof the Fly Courtship Master Regulator
Fruitless. Front Behav Neurosci. 2019 Oct
18;13:245. doi: 10.3389/fnbeh.2019.00245.

よって決まるということである。

をして育ってきたのかによって作られると考えざるを得

活動を生きた雄の脳から記録し、その雄が集団生活し御されているかを検証しました。臆病系統と大胆系統ない。

た経験を持つか隔離されて育ったかによって電気活動とをかけあわせた個体同士をさらにかけあわせた個

これまでオキシトシンは両性において親密な異性にに違いが見られるか調べたのだ。その結果、サトリ変体を150匹ほど用意し、行動実験により臆病、大胆

対する絆を深める方向に働くとされていましたが、メダカのオスではその逆に働くということがわかり、動物種

私が『個性』創発脳領域で研究したハエは、雄が公募研究

メダカの個性と遺伝子

ヒーロー、キイロショウジョウバエ。
この実験動物に高校の生物の教科書には必ず登場する遺伝学の研究代表者

新規クローズドコロニー系統メダカを用いた不安様行動における個性の分子神経基盤解析

もっぱら同性に求愛して雌に求愛せず交尾もしない突異体の雄が集団生活をすると興奮を抑える電流であTop27匹をピックアップ、全ゲノムシーケンスを行なっ

然変異体であり、その名をサトリと言う。
この変異体をるカリウム電流が激減すること、
つまり興奮しやすいら

た結果、15番染色体に大胆さの個性を制御する責任や性別によってその作用機序や機能が異なるというこ見つけた当初は、遺伝子によって性指向性（異性・同性しいことが見えてきた。
これが、求愛の相手選びに揺ら遺伝子が存在する可能性が高いとわかりました。
さらとが初めて明らかになりました。
また、オキシトシン欠のどちらに性的な魅力を感じるか）が決まることを立ぎが生ずる原因となっているのではないか、と推察しに、脳における遺伝子発現や遺伝的差異の影響の強さ

損によって神経発達に関与する遺伝子の発現量が脳証する成果だと思ったのだが、その後の研究の結果、ている。今後、この仮説の検証を進めたい。

を考慮にいれた結果、11個の遺伝子が候補として絞りで大きく減っていることも明らかになっており、その遺サトリ変異体の雄が同性に求愛するためには成虫に従来の科学は平均値や中央値に目がいっていて、込まれ、現在遺伝子改変メダカの作製が進行中です。

伝子はヒトにも存在することから、メダカの基礎研究なったのちに他の雄と一緒に過ごす経験が必要であ

個々のデータのバラツキは“不問に伏す”のが普通だっ大胆さの個性を制御する遺伝子を網羅的に探索し同からオキシトシンが親密な他者に対する愛着を制御するということがわかったのだ。
つまり、性指向性は遺伝た。個性研究はこのバラツキの中に真理を見るという定した例はこれまでどの動物においても存在せず、本る仕組みや性差を生み出す仕組みが明らかになること子の変異だけで決まるのではなく、また環境だけで決パラダイムシフトを目指している。
これこそ挑戦と呼ぶ研究がその一歩となることが期待されます。

が期待されます。

まるわけでもなく、実際にはその両者の相互作用ににふさわしい。

また、「どのような配偶相手を選択するか」にも個性最後になりましたが、本領域からのご支援に厚く御があると考えられますが、メダカが親密な異性を好む

礼申し上げます。
おかげさまで、技術的にも内容的にもか否かが、オキシトシンと呼ばれるホルモンに制御さ視野を広げて研究を行うことができました。2年間ありれることがわかりました（図2、主要論文1）。
オキシトシ

がとうございました。

研究代表者

横井 佐織 助教

北海道大学大学院 薬学研究院
主要業績

Yokoi S*, Naruse K, Kamei Y, Ansai
S, Kinoshita M, Mito M, Iwasaki S,
Inoue S, Okuyama T, Nakagawa S,
Young LJ, Takeuchi H*: Sexuallydimorphic role of oxytocin in medaka
mate choice. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 117(9) 4802-4808, 2020 原著論
文
Watanabe Y, Okuya K, Takada Y,
Kinoshita M, Yokoi S, Chisada S,
Kamei Y, Tatsukawa H, Yamamoto N,
Abe H, Hashimoto H, Hitomi K: Gene
disruption of medaka (Oryzias
latipes) orthologue for mammaliantissue-type transglutaminase (TG2)
causes movement retardation.
Journal of Biochemistry 168(3):213-222, 2020 原著論文

図 1：明滅刺激に対する驚愕応答実験

サトリ変異体の雄同士の求愛（佐藤耕世原図）

図 2：オキシトシンと親密な異性に対する好み
40

41

公募研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

A02: 動物モデルにおける「個性」創発とその基盤的研究

研究課題

研究課題

発声学習バイアスの個体差形成に関わる
脳内遺伝子発現メカニズムの解明『「違い」に興味があることは、亜流なのか？』

研究代表者

和多 和宏 准教授

北海道大学大学院
理学研究院 生物科学部門
主要業績

Wang H, Sawai A, Toji N, Sugioka R, Shibata
Y, Suzuki Y, Ji Y, Hayase S, Akama S, Sese
J, Wada K: Transcriptional regulatory
divergence underpinning species-specificlearned vocalization in songbirds. PLoS
Biology 17: e3000476. 2019
Hayase S, Wang H, Ohgushi E, Kobayashi
M, Mori C, Horita H, Mineta K, Liu WC, Wada
K: Vocal practice regulates singing
activity-dependent genes underlying
age-independent vocal learning in songbirds.
PLoS Biology 16: e2006537. 2018
Sánchez-Valpuesta M, Suzuki Y, Shibata Y,
Toji N, Ji Y, Afrin N, Asogwa CN, Kojima I,
Mizuguchi D, Kojima S, Okanoya K, Okado
H, Kobayashi K, Wada K: Corticobasal
ganglia projecting neurons are required forjuvenile vocal learning but not for adult vocal
plasticity in songbirds. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 116:22833-22843. 2019

環境適応能力とRNAメチル化修飾制御の個体差の関連性を検証する

公募研究

RNA化学修飾と環境から検討する “個性” 創発

4年間公募研究として採択していただいた新学術理を探求するものではないか。」と言われた。
そういわ

私たちの身体は、私たちが持っている遺伝情報が身領域「個性創発」が今年度で終了する。
とてもさびしれても自分は興味があるんだからしょうがないじゃな

体の中で読み出され、機能すること（遺伝情報の発現）動レベルでも違いが見られることを発見しました。
これい。私は日々、小鳥を動物モデルとして発声学習の神

いか……今ならば、このような言い分にはこう言い返により構成されます。遺伝情報の発現の仕組みの中らの成果により、m6A修飾の機能が脳における情報処

経分子メカニズムの研究を行っている。小鳥は、種にすだろう、「 生物多様性形成、
しいては社会・文化・人に、環境情報を受け取って自分自身を調整する柔軟な理過程に関連することが示唆されました。m6A修飾の特異的なルールを保ちながら、聞いたお手本の歌を種といった多様性が形成されるためには、『違いが生仕組みが備わっていることが、バラエティー豊かな個

機能はストレス反応や学習・記憶と関連することが知

学び、
なおかつ自分の独自の歌を発達させる。一羽一まれ、維持される共通の生命動作原理』
が存在するは性の創発に重要であると考えられています。

られており、今回の我々の成果は、m6A修飾が柔軟な

羽ごとに歌に個性がある。

ずだ」と。

この2年間、我々は、環境からの情報と遺伝子発現

タンパク質の発現が大きく変わっていること、
そして行
研究代表者

王 丹 准教授

京都大学
物質-細胞統合システム拠点

個性の発現に関係することを裏付ける一歩です。

振り返ると、約20年前アメリカで博士研究員をして個性がどのように、
いつ、
なぜ生まれるのか？そのよ

調整の関係を解明する上で、RNA化学修飾に着目しまた、環境要因による個性形成メカニズムを探索すいたときに、『個体ごとに動物行動に違いがなぜ生まうに思い始めて２０年近くたって、
この新学術領域「個てきました。
これまで、DNAや、DNAが細胞の中で巻る過程で、我々は、通常の飼育環境、豊かな環境、社会れるのか』ということに自分の興味があることを意識

性創発」に出会った。個性や個体差、行動表現型、
ゲノ

き付いているヒストンタンパクの化学的な構造が一部的孤立環境で野生型マウスを育てました。
これらの環しはじめた。当時開発されはじめていた自動音再生・ム多型、
エピジェネティクス等々、自分の興味のど真ん

変化して、遺伝情報の発現が調整されることが知られ境で飼育されたマウスは、感覚入力に対する過敏さや録音技術によって、一羽の小鳥のヒナの歌を歌い始め中をカバーしてくれる班会議での発表・研究者との交ていました。一方、DNAやヒストンと同じく、遺伝子発筋力といった比較的低次の機能から、記憶課題遂行といった高次の機能まで、それぞれ特性が異なり、環境から完成するまでを全て録音できるようになっていた流があった。そのような時間を過ごし、新しい研究仲

現メカニズムに不可欠な分子であるRNAにも、化学修ことがその一因であった。幼鳥のときの囀（さえず）り

間を得て、自分の研究の立ち位置を再確認できた。
ま飾が存在します。私たちの身体を形作る細胞内で、要因の個性への影響が如何に大きいかを実験的に示始めの歌い方を聞いても、将来どのような歌を獲得すた実際に『違いが生まれる共通原理』の研究につながDNAやヒストンが存在する細胞核から遠い場所にもすことができました。

るのか全く予想がつかない。
しかし、いつの間にか独る新しいアイデアや仮説を育てる機会にもなった。研局在するというRNAの特性、そしてRNA修飾の機能

自の歌を歌っている小鳥を見ているといまだに不思究者として、将来の方向性を考える刺激を受ける場でである翻訳制御を合わせて考えると、RNA修飾の役割か？そして個性とはどのように創発されるのか？を追議でしょうがない。人間の子供の頃の様子をみて、将

もあった。
それゆえ、
この新学術領域「個性創発」
が今の１つは、細胞内での時空間的に精密な遺伝子発現メ

いかけてきた、長いようで短い日々でした。何故私たち

来どのような大人に成長するのか分からないのと同じ

年度で終了するのは、本当にさびしい。領域代表の大カニズムではないか？と考えられます。特に、脳においはお互いに違った個性を持っているのか、
という根幹

だな、
と思う。

隅先生、計画班の先生方、事務局の皆様に心から感ては、神経細胞局所に存在するシナプス近傍での局所的でエキサイティングな問いを追究する機会を与えてこの2年間を振り返ると、環境とは何か？遺伝とは何

生命科学研究では個体差は誤差を作る原因として謝いたします。本当に楽しく、居心地がよい時間と場

翻訳の柔軟性に、RNA修飾がRNA修飾関連タンパクいただいたことはとても貴重であり、さらに領域の先生

なるべく小さくすることこそが、統制が取れた推奨さ所を提供していただきました。領域アドバイザーの鍋質を通じて神経活動依存的に関わり、個体レベルでの方の個性豊かな研究から良い刺激を受けました。

れる実験だと言われてきた。
これを根拠にしているの島先生の「研究活動とは自己発現、個性創発そのも柔軟な個性の発現に貢献している可能性があります。

本研究を進める上では、多くの先生にご助力、ご助

か分からないが、
アメリカ留学時に同僚の研究者の一の」というお言葉は、なぜ自分がサイエンスを志し、我々は、哺乳類の脳に多く存在するRNA化学修飾言をいただきました。末筆ながら、大隅典子先生を始人から、「 生命現象の『違い』に興味があるというは、

日々研 鑽に励むのかを支えてくれる言 葉となっての１つであるN6-メチルアデノシン（m 6 A）に着目しま

め、「個性」創発脳でお世話になった先生方に、厚く御研究者として“亜流”だ。研究者というものは共通の原いる。

した。m 6 Aに関係する遺伝子をマウスでノックアウト

礼申し上げます。

主要業績

Roy R, Shiina N*, Wang DO*: More dynamic,
more quantitative, unexpectedly intricate:advanced understanding on synaptic RNA
localization in learning and memory. (2020)
Neurobiol Learn and Mem. 168
Wang DO*: RNA modifications in the central
nervous system. Oxford Handbook on
Neuronal Protein Synthesis. (2020) DOI:
10.1093/oxfordhb/9780190686307.013.23
Roy R, Li X, Hou S, Fujiwara Y, Sukegawa Y,
Hong WT, Oomoto I, Ito H, Joshi K, Fan R,
Nagata K, Lai K, Wang DO*: Schizophrenia
and autism associated mutations anddisrupted m6A signal by YTHDF1 cause
defects in microtubule function andneurodevelopment. (2020) bioRxiv（機能欠損）させることで、ノックアウトマウスの脳では

図：RNA修飾モデルの特徴と個性創発の精密な理解

42

43

公募研究

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

研究課題

研究課題

個性を創り出す脳内転写因子活性の定量評価

個性を創り出す脳内転写因子活性の定量評価

研究代表者

安部 健太郎 教授

東北大学
生命科学研究科

ヒト化マウス作製技術により明らかにする
脳神経系発生発達多様性の分子的基盤

ゲノム編集が橋渡しした「個性」研究コラボレーション

同じゲノム配列をもつ一卵性双生児が必ずしも同することで、
マウス成体脳内の内在転写因子活性を測

領域最終年度の2020年、ノーベル化学賞が
「ゲノム

図に示した
『ヒト型』ゲノム編集マウスは、神経伝達

一の個性を持つわけでないという身近な事例からも定し、それを“脳内転写因子活性プロファイル”として編集技術の開発」に授与されたことは皆様の記憶に新物質の輸送を細やかに調節する仕組みの一つである

わかるように、動物の個性の獲得過程において、先天表し、それが感覚入力や育成環境、社会経験や病態にしいと思います。授賞対象となったCRISPR/Cas9の小胞モノアミントランスポーター（Vmat1）の遺伝子的要因である「生まれ」と、後天的な要因である「育よりどのように変化するのかを明らかにすることがで原理が2012年に発表された後、生物のゲノム配列をを、マウス型からヒト型に書き換えたものです。Vmat1

ち」は、両者とも複雑に影響し合います。確かに双子はきます。

自在に書き換えることができるこの技術は世界中の研は、人類で進化し多様性が維持されている「こころの個全く無関係な他人に比べ、似た行動傾向をとることが本研究では、
マウス系統による個性的行動の背景

究者のあいだに瞬く間に広まり、生命科学研究に革命性」に関わる遺伝子です。4人の公募研究者がコラボ

多く、ゲノム情報が「個性」の違いに影響することは間にある脳内変化や、同一系統のマウスにおいても育成をもたらしました。本領域が始まった2016年は、
まさ

レーションすることにより、分子・神経生理・行動の3つ違いないですが、生後の経験や生活習慣などの後天環境に応じて生じる脳内の変化を、上記転写因子活にその時期と重なりました。
「 個性の多様性」をキーの側面から、
トランスポーターの遺伝子型により不安

的な要因も
「個性」
の形成に重要な役割を果たすこと

性プロファイリングと、
マウスの行動解析とを組み合ワードにそれぞれの研究者が得意とする解析方法を様行動に差が生じることとその理由を明らかにできたが知られます。
このように動物の行動傾向に現れる

わせることにより明らかにし、個性的な行動の獲得に持ち寄り、その分子的・神経学的基盤を明らかにする

ことは、私の領域活動において最大の成果であり喜び「個性」の確立には脳の神経回路が慢性的に変容する

関与する転写因子の同定を試みました。
まず、先天的ことを目指したこの領域に、
ゲノム編集技術を通して貢でした。

ことが必要と考えられており、それには脳内の細胞のなゲノムの影響による「個性」の違いを解析するため献できたことは、私の研究活動においても大変意義深

遺伝子発現の変化が必要とされます。神経回路が変に、マウスの系統による行動や学習傾向の違いに着目いことでした。

容する際には多数の遺伝子の発現の変容が関わるとし、その背景にあると考えられる脳内転写因子活性の普段の研究者交流は、自身の研究内容と類似分野内に留まりがちですが、人文・生物・理工の複合である

遺伝子改変マウスは、
ヒトでは実施不可能な「ゲノム

本領域に参加させていただいたことで、各分野の最新考えられるため、多数の遺伝子セットの発現を制御す

違い調べました。
その結果、記憶に関連する複数の転改変」
による神経活動・行動様式の変化を検証するた

動向を幅広く知り、新たな視点と人脈を得たことは、今る「転写因子」
は後天的な経験依存的に、先天的情報

写因子の活性がマウス系統によって異なることを明らめに必須の動物モデルですが、ゲノム編集技術の登場

後の私の研究活動を大いに支えてくれるはずです。私の発現である遺伝子発現を制御する因子であり、先かにすることができました。
また、後天的な環境の影

以前は、その作製には多大な費用と時間を要すること

自身の研究として、動物の社会性行動を促進的に制御

天的情報と後天的な情報を結びつける
「かなめ」
とな

響による
「個性」の違いを解析するために、同系統のが難点でした。CRISPR/Cas9を利用することにより、する脳内ホルモンであるオキシトシンを受け取る「受ると考えらます。一方、とりわけ成体の脳内において、同一のゲノムをもつマウスにおいて生後のストレスなワープロで文字を書き換えるかのように、遺伝子改変

容体」
を持つ神経細胞に着目しています。
「オキシトシ

多数の転写因子のダイナミックな活性の変化を定量

どの経験の違いに起因する社会行動や学習傾向の違マウスを迅速・安価に作り出すことができるようにな

ン受容体遺伝子の塩基配列の多様性」と「行動の多様的および経時的に明らかにする手法は現在存在せいに着目し、その背景にある脳内転写因子活性の違り、筆者は本領域内で複数の研究者の「個性」研究を

性」を媒介する機構について、遺伝子発現調節の観点ず、それらの開発が求められていました。近年、我々いを明らかにしました。
この結果、幼少期のストレス負

支援することができました。

から研究を続けていきます。

は、生体組織内細胞の内在転写因子活性を定量評

荷は、幼少期の脳内に影響するのみならず、その個体

価・経時評価することを可能にする、自己補正機能が成体になった後にも脳内転写因子の活性の慢性的付のレポーターウイルスの開発と、それを利用したな変化を引き起こすことを明らかにすることができま

転写因子活性プロファイリング技術の確立に成功

した。

しました
（Abe et al., PNAS, 112(24):7599-604,

本研究で確立した研究手法は、脳内の転写因子の2015）。また、脳内の特定の細胞種に上記レポー活性を定量的に評価することを可能にする新規手法

ターウイルスを感染させる効率的な動物個体の作成であり、脳の内部状態を評価したり、さまざまな刺激法を確立し、
この技術により、生体内細胞における多に対し脳がどのように変容するのかを明らかにしたり数の内在転写因子の活性を効率的に定量計測し、数することに貢献します。

公募研究

研究代表者

井上（上野）由紀子

リサーチフェロー
国立精神・神経医療研究センター
神経研究所 疾病研究第６部
主要業績

Inoue YU, Morimoto Y, Hoshino M, Inoue T:
Generation of Pax6-IRES-EGFP knock-in
mouse via the cloning-free CRISPR/Cas9
system to reliably visualize
neurodevelopmental dynamics.
Neuroscience Research, 132, 1-7, 2018(chosen as the cover article)
井上（上野）由紀子, 森本由起, 井上高良: クローニングフリー CRISPR/Cas9法によるノッ
クインマウス作製術. 生体の科学 , 70(4),350-356, 2019
Hiraga K, Inoue YU, Asami J, Hotta M,
Morimoto Y, Tatsumoto S, Hoshino M, Go Y,
Inoue T: Redundant type II cadherins define
neuroepithelial cell states forcytoarchitectonic robustness.
Communications Biology, 3(1), 574, 2020
Arimura N, Okada M, Taya S, Dewa K,
Tsuzuki A, Uetake H, Miyashita S,
Hashizume K, Shimaoka K, Egusa F,
Nishioka T, Yanagawa Y, Yamakawa K, Inoue
YU, Inoue T, Kaibuchi K, Hoshino M: DSCAM
regulates delamination of neurons in thedeveloping midbrain. Science Advances, 6(36), eaba1693, 2020
Matsuzaka Y, Tanihata J, Ooshima Y,
Yamada D, Sekiguchi M, Miyatake S, Aoki Y,
Terumitsu M, Yashiro R, Komaki H, Ishiyama
A, Oya Y, Inoue YU, Inoue T, Takeda S,
Hashido K: The nSMase2/Smpd3 gene
modulates the severity of muscular dystrophy
and the emotional stress response in mdx
mice. BMC Medicine, 18(1), 343, 2020

値化することが可能になりました。
これら技術を使用

図 1：脳内転写因子と行動傾向の「個性」

44

45

公募研究

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

研究課題

研究課題

進化と行動の数理モデルに基づく「個性」の適応的機能の検討

個体の行動モデリングから「個性」の分布のモデリングへ研究代表者

片平 健太郎 准教授

名古屋大学大学院
情報学研究科
心理・認知科学専攻
主要業績

Katahira K, Kunisato Y, Yamashita Y,
Suzuki S: Commentary: A robust
data-driven approach identifies four
personality types across four large data
sets. Frontiers in Big Data 3:8, 2020
Katahira K: The statistical structures ofreinforcement learning with asymmetricvalue updates. Journal of Mathematical
Psychology, 87:31-45, 2018.
Sugawara M,Katahira K: Dissociation
between asymmetric value updating andperseverance in human reinforcement
learning. Scientific Reports, in press.

46

非侵襲脳活動データの時空間解析による
ヒト脳「個性」指標の研究

公募研究「個性」に関係するヒト脳活動データの時空間特徴量の探求「個性」の定義については本領域でも様々な議論がる空間の中で個人がどのように分布しているかを検2020年は新しい感染症による健康・社会不安が広一方、各時刻でとりうる4個の共活性状態は、ほぼ全ありましたが、少なくとも、観測可能な何らかの特性討しました。その結果、2つの特性間の相関のみを仮がり、精神的な不調を抱えた人の増加が懸念されていての基底パターンが異なる重みで寄与するという、予（特徴）について個体差・個人差があるということが定した従来のモデル（因子分析）
ではとらえきれない、ます。国際電気通信基礎技術研究所では、うつ病など想に反するモデルが選ばれました。
また、4つの共活性「個性」が存在するための必要条件といえると思いま

高次の交互作用が存在することがわかりました（図の精神疾患がもたらす社会損失の緩和を目指して、非状態の平均事後確率も、残念ながらうつ病患者群とす。
そして、個体差があるということはその特性につい右）。例えば，外向性と協調性は片方が高いともう片侵襲脳イメージングを用いた客観的診断バイオマーカ

健常対照群の間で有意差が見られませんでした。最近ての「分布」が存在するということになります。例えば方も高くなるという正の相関関係があるのですが、そやニューロフィードバック治療法の研究開発に取り組の報告では、2つのマイクロステートの継続時間や出身長などの基本的な特性は釣り鐘型の分布に従うとの関係の強さは勤勉性が強くなるとより強くなりまんでいます。非侵襲計測技術も徐々に進歩しているも現頻度が、統合失調症患者だけでなくその兄弟姉妹もいわれています（図左）。本領域での4年間の公募研す。
しかし、神経症傾向が高くなるとそれらの関係ものの、残念ながら脳活動に関する間接的・限定的な情

健常者と有意に異なっており、疾患バイオマーカとして究を通して、私たちのグループでは
「個性」
の分布の形

弱くなります。高次の交互作用があるということは、
こ

報しか得られないため、空間分解能に優れた機能的核の可能性が示唆されています（daに注目してきました。

のように特性と特性の間の関係性がまた他の特性の磁気共鳴画像（fMRI）と時間分解能に優れた脳波2020）。共活性状態が少数の基底パターンから構成

Cruz

et

al.,

私は本領域に参加する以前は、個体の行動を記述

強さによっても変化する、ということです。
このような

（EEG）
などの複数の計測法を組み合わせるとともに、されるというスパース性の仮定を追加するなど、共活する計算論モデリングと呼ばれる手法について研究

関係性に注目することで、パーソナリティをはじめとし個人の心理的特性・状態を安定して推測できる機械学

性成分分析の改良を今後行なっていく予定です。

していました。計算論モデリングとは行動の背後にあた「個性」の形成過程やその適応的な意義についても習法が必要とされています。近年、大規模公開データ

また、fMRI脳機能ネットワーク解析法に関しては、るプロセスを数理モデルで表し、そのモデルが行動検討することが可能になると考えられます。パーソナ

ベースを活用した研究が進み、fMRIでは、0.1Hz程度

解 釈 が 容 易なモジュール 構 造を仮 定する階 層モ

データを説明するようにモデルの構造やパラメータを

リティの形成過程を説明するモデルを用いて、この高で同期的に活動する、複数の安静時脳機能ネットワー

ジュール分析（Monti et al., 2018）
を複数の大規模推定する枠組みです。公募研究の第一期では、動物の次交互作用が生じる原理についても研究を始めていク、脳波では、約100ミリ秒で切り替わる、4個の典型データベースに適用しました。既知の安静時脳機能

行動を中心に、そのモデルのパラメータが集団の中でます。

的空間パターンであるマイクロステートが安定して観ネットワークに類似した5つのモジュールを抽出し、そどのように分布しているかを検討しました。
その結果、この領域での4年間の活動を通して、分子生物学か測できることが知られています。本課題では、
これらの

のうちの、
デフォルトモードネットワーク、顕著性ネット

遺伝的には均一な個体からなる集団でも、そのパラら哲学までの広範な領域の先生のお話しをうかがう

頑健な特徴量をさらに高度化する機械学習法の開発

ワーク、高次視覚ネットワークの活動が年齢と相関す

メータの分布は二つの分布の重ね合わせとなる場合ことができ、視野が広がるとともに、自分の専門領域と応用に取り組みました。

るという結果が得られました（図）。今後は、この成果をがあることがわかりました。遺伝的な要因は同じでをどのように個性の理解に活かしていくかという一つ

まず、脳波の時空間解析法に関しては、各時刻で1つも、行動は質的に異なるものになり得るということの道筋を得ることができました。以前は「ノイズ」
といの基底状態しかとらないというマイクロステートの

ヒト脳「個性」にアプローチするためには、非侵襲脳です。

うくらいにしかとらえていなかった「個性」が、今は私仮定を緩和し、共活性成分分析（Hirayama et al.,

活動データ解析だけでなく、動物脳研究や、遺伝子発第二期の公募研究では、異なる特性の間の関係性の研究のメインテーマになりつつあります。本領域で2015）に基づく特等量の構築を試みました。
うつ病

現・エピジェネティクスなどさまざまな知見を活かしてに注目しました。具体的にはヒトのパーソナリティのの経験をこれからも活かしながら、
引き続き
「個性」
を

安 静 時 脳 波 デ ー タ（ P R E D i C T 、h t t p : / / p r e -いくことが不可欠であると考えています。刺激的な複データを解析し、神経症傾向、外向性、経験性への開追求していきたいと思います。大隅先生はじめ領域のdict.cs.unm.edu）に適用したところ、少なくとも2個合領域において貴重な機会を与えていただいた大隅

放性、協調性、勤勉性という5つの特性（因子）からな

皆様、4年間、
ありがとうございました。

のマイクロステートに類似したものを含む、6〜10個

先生と、最新の研究成果について聞かせていただいたの生理学的に妥当な基底パターンが得られました。

領域メンバーの先生方に感謝いたします。

研究代表者

川鍋 一晃 研究室長

国際電気通信基礎技術研究所
主要業績

Monti RP, Gibberd A, Roy S, Nunes M,
Lorenz R, Leech R, Ogawa T, Kawanabe M,
Hyvärinen A: Interpretable brain age
prediction using linear latent variable models
of functional connectivity. PLoS ONE, 15(6):e0232296, 2020

さまざまな認知心理指標に応用していく予定です。

47

公募研究

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

研究課題

研究課題

「個性」創発メカニズム解明のためのシナプスイメージング法の開発と応用

個性創発研究を振り返って研究代表者

坂本 雅行 特定准教授

京都大学大学院
生命科学研究科
主要業績

Bando Y, Sakamoto M (Co-first andcorresponding author), Kim S, Ayzenshtat
I, Yuste R: Comparative evaluation ofgenetically encoded voltage indicators.
Cell Reports 2019; 26, 802-813.
Inoue M, Takeuchi A, Manita S, Horigane
SI, Sakamoto M, Kawakami R, Yamaguchi
K, Otomo K, Yokoyama H, Kim R,
Yokoyama T, Takemoto-Kimura S, Abe M,
Okamura M, Quirin S, Ramakrishnan C,
Imamura T, Sakimura K, Nemoto T, Kano
M, Fujii H, Deisseroth K, Kitamura K, Bito
H: Rational engineering of XCaMPs, amulticolor GECI suite for in vivo imaging ofcomplex brain circuit dynamics. Cell 2019;
177, 1-15.
Kojima K*, Kurihara R*, Sakamoto M*(Co-first author), Takanashi T, Kuramochi
H, Zhang X, Bito H, Tahara T, Sudo Y:
Comparative Studies of the Fluorescence
Properties of Microbial Rhodopsins:
Spontaneous Emission Versus
Photo-Intermediate Fluorescence. The
Journal of Physical Chemistry B 2020;
124, 7361-7367.
Kwon T*, Sakamoto M* (Co-first author),Peterka D.S, Yuste R: Attenuation ofsynaptic potentials in dendritic spines. Cell
Reports 2017; 20,1100-1110.

記憶とストレス応答の個体差を担う
脳活動の大規模解析

公募研究

個体差を重視したデータ解析を学んで

2016年にアメリカ留学から帰国し、日本での新た合った冨永先生には、学会のシンポジウムにもお誘い

本新学術領域には、2017年4月から2021年3月ま様々な場で認識されていますが、データのバラつきをな研究テーマを模索している時、個性創発脳の公募いただき、個性創発研究のための技術開発について

で、公募班員として2期、お世話になりました。私の研逆手に取ることの重要性をあらためて認識しました。

があることを知りました。率直に申し上げて、個性を脳領域会議以外でも意見を交わす機会を持つことでき

究では、様々な行動を自由にしている動物から、脳神経

第2期では、「記憶とストレス応答の個体差」に着目

科学的に解明できる可能性を、それまで考えたことは大変嬉しかったです。

細胞の活動を直接計測し、その中に潜む記憶や情動のしました。前期で学んだストレス応答の個体差と、私自メカニズムを明らかにすることを目指しています。扱っ

身の記憶研究を融合させたアイデアでした。新しい出来事を経験した動物は、
その後、様々な記憶を固定やありませんでした。
しかし応募を検討するにつれて、個

私自身の研究につきましては、個性創発に重要な性創発のメカニズムを研究するとは、チャレンジング因子である神経活動を可視化するためのプローブ開ている動物は、ラットやマウスなどの齧歯動物ですが、かつエキサイティングだと思いました。そして私自身

発や顕微鏡技術について、４年間じっくり腰を据えてこうした動物でも、行動の個体差は非常に大きく、デー

想起し(Igata et al., PNAS, 2021)、
これらに対応しがこれまでおこなってきたイメージングの研究が、個取り組むことができました。具体的には、
生体（in vivo）

タのバラつきを扱う点が大きな課題でした。本領域のた脳活動を生じます。
ところが、こうした記憶メカニズ

性創発のプロセスを観察・計測できるのではないかとでも使用可能な高性能なカルシウムセンサーや膜電イベントに何度か参加する中で、同じサンプル群内でムがよくはたらく動物とそうでない動物がいます。
この

考え、本領域に応募いたしました。結果、幸運にも採位イメージングを開発することができました。
また、
こも、単純にデータを平均化するのではなく、１つ１つの観察結果を応用し、ストレスに対する記憶メカニズム択していただき、
４年間研究を続けることができまれらを用いたトランスジェニックマウスについても作要素の変動や相関に着目することの重要性を学びまの個体差が、
これまで私が見てきたストレス応答の個した。

製いたしました。個性創発には、生後発達期の経験・した。

体差に繋がると仮説を立てました。
これまでの研究で実際に領域会議に参加しますと、どの研究も個性

活動依存的な神経回路の形成が重要であると私は考第1期では、「個性を担う精神活動の大規模解析」とは、まさにその通りの実験データが得られています。第創発メカニズムに関する独創的かつレベルの高い内えています。
そこで、生後発達期における生体におけるいう課題に取り組みました。
ラットやマウスは、まったく

1期の研究と同じく、個体差を説明する脳メカニズム

容ばかりでした。研究対象やアプローチも非常に多種

ニューロンの活動をシナプスレベルで計測する技術同じ程度に精神的ストレス応答を負荷されても、そのの一端であると考えています。

多様で、普段あまり触れることのできない研究内容をの確立をおこない、神経回路形成に伴うニューロンの後に様々な臓器の機能異常を生じる動物（ストレス感

学ぶことができ、大変刺激になりました。
また領域会

活動変化を経時的に観察することに成功しました。

受性）
もいれば、
そのような異常をまったく生じない動の共同研究や、支援制度を活用した生理研・郷先生

議だけでなく、技術支援講習会やデータ解析・共有基

最後になりましたが、個性創発研究に携わる機会

物（ストレス抵抗性）もいます。
このような個体差を説（計画班）の解析支援など、新しい研究テーマが生ま

盤創出チャレンジなどを企画していただき、多くの先を与えていただき、今日まで多大なるご支援いただき明するために、大脳皮質10領域の脳波や発火パターれました。
自分一人では不可能だった研究分野の広が生方と交流することができたことは、私のような若手ました大隅先生ならびに関係者の皆様に深く感謝いンを解析し、前頭前皮質をはじめとする複数脳領域のりを体験させていただきました。現代の生命科学では、他にも、本領域では、東北大・河田先生（公募班）と研究者にとってとても有り難かったです。会議後の懇たします。今後も皆様の個性創発研究の発展に少しで相関が、その後のストレス感受性・抵抗性を予測で再現性や均一性が最重要視されるため個性や個体差

親会でディスカッションしたアイデアが、現在の研究も貢献できるよう、さらに優れたイメージング技術のきることを示しました(Abe et al., Sci Rep, 2019;

を扱うことは非常に難しいと思いますが、今後、脳を正につながっています。さらに領域会議を通じて知り開発を目指して貪欲に邁進していきます。

Nakayama et al., Sci Rep, 2019)。
このように書く

しく理解するためには、欠かせない視点だと思います。

と、ふつうのストレス研究の説明のように思えますが、本領域にて、
そのような問題意識を多くの研究者のポイントは個体差という視点を持ち込んだ点でした。

皆様と共有できた4年間は、大変貴重な期間でした。

もし従来のように、ストレス後の動物の記録データ

今後も、本領域で得た研究者間の繋がりを大切にし、を一緒くたに解析していたら、何も結果が得られてい自分自身も個性的な研究を続けていきたいと思いませんでした。近年はビックデータ解析の重要性が

ます。

研究代表者

佐々木 拓哉 特任准教授

東京大学大学院 薬学系研究科
主要業績

Igata H, Ikegaya Y, Sasaki T*: Prioritizedexperience replays on a hippocampal
predictive map for learning. Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 118: e2011266118, 2021.
Shikano Y, Ikegaya Y, Sasaki T*:
Minute-encoding neurons inhippocampal-striatal circuits.
Current Biology, in press
Aoki Y, Igata H, Ikegaya Y, Sasaki T*: The
integration of goal-directed signals onto
spatial maps of hippocampal place cells. Cell
Reports, 27: 1516-1527, 2019.
Nakayama R, Ikegaya Y, Sasaki T*:
Cortical-wide functional correlations areassociated with stress-induced cardiac
dysfunctions in individual rats. Scientific
Reports, 9: 10581, 2019.
Sasaki T, Piatti VC, Hwaun E, Ahmadi S,
Lisman JE, Leutgeb S, Leutgeb LK: Dentate
network activity is necessary for spatial
working memory by supporting CA3
sharp-wave ripple generation andprospective firing of CA3 neurons. Nature
Neuroscience, 21: 258-269, 2018.

図：生後発達期における大脳皮質のPre-Postシナプスイメージング

48

49

第１回領域会議

A03:「個性」創発研究のための計測技術と数理モデル

公募研究

研究課題

潜在的なストレス耐性の個体差を担う神経基盤の全脳解析

ストレス反応・情動制御における個性の理解を目指した私の第一歩
研究代表者

勢力 薫 招聘教員

大阪大学大学院
薬学研究科 神経薬理学分野
主要業績
Seiriki K, Kasai A, Nakazawa T, Niu M,
Naka Y, Tanuma M, Igarashi H,
Yamaura K, Hayata-Takano A, Ago Y,
Hashimoto H: Optimized FAST for
whole-brain imaging at subcellular
resolution. Nat Protocols, 14:
1509-1529, 2019
Matsumura K, Baba M, Nagayasu K,
Yamamoto K, Kondo M, Kitagawa K,
Takemoto T, Seiriki K, Kasai A, Ago Y,
Hayata-Takano A, Shintani N, Kuriu T,
Iguchi T, Sato M, Takuma K,
Hashimoto R, Hashimoto H, Nakazawa
T: Autism-associated protein kinase D2
regulates embryonic cortical neuron
development. Biochem Biophys Res
Commun, 519: 626-632, 2019
Baba M, Yokoyama K, Seiriki K, Naka
Y, Matsumura K, Kondo M, Yamamoto
K, Hayashida M, Kasai A, Ago Y,
Nagayasu K, Hayata-Takano A,
Takahashi A, Yamaguchi S, Mori D,
Ozaki N, Yamamoto T, Takuma K,
Hashimoto R, Hashimoto H, Nakazawa
T: Psychiatric-disorder-related
behavioral phenotypes and cortical
hyperactivity in a mouse model of 3q29
deletion syndrome.
Neuropsychopharmacol, 44:2125-2135, 201950

第１回領域会議報告
2016年12月16日
（金）
から18日
（日）
にかけて、計画研究の関係者とは何か？どのように研究できるか？」といったことについても議論を交

約60人が宮城県松島町に集い、第1回領域会議を行いました。各計画

わし、理論面・技術面において、今後学際的な模索を続ける中で、その答研究の代表者が、これまでの研究とこれからの計画についてそれぞれ発えを追求していこうと、話し合いました。参画する研究者が自由に研究を2年間のご支援を頂き誠にありがとうございまし

む脳全体の神経細胞数などを定量的に解析する画像

表し、じっくり議論を行いました。
その他にも、技術講習会や若手発表も創発しつつ、意見を打つけ合うことで、個性創発学をブラッシュアップした。私は本研究を通して、個体のストレス耐性に多様処理・解析法の構築と、社会的敗北ストレスに特徴的

設け、学術調査官やアドバイザーの先生方からもお話を頂きました。

ていきたいと改めて感じます。来年度からは公募研究も加わり、ますます性が生まれる仕組みの理解を目指して、マウスを用いな細胞レベルの全脳活動パターン解析に取り組んでてストレスによる脳活動変化を細胞レベルの精細さできました。
これまで私たちのイメージング装置FAST究明するためのイメージング解析技術の構築に取りを用いた解析では、部分的に人間の目で脳領域の境組んできました。
これまでの研究活動では悩みの種界を確認しつつ、残りを自動で補完するという半自動だったげっ歯類のストレス負荷モデルにおける行動実方式を用いておりました。視床や視床下部、脳幹等に験のばらつき（個体差）
を、個体の個性として捉えるこおける細かな脳領域の分類が容易ではないというデとで、今までは見ることができなかった脳の制御機構

メリットがありましたが、今回、FASTにより取得したを解明できるかもしれない、とわくわくしながら取り組

マウス脳の組織自家蛍光を用いて、白質や脳領域間

んで参りました。本領域に参加できたことは、
まだ研のコントラストを参照情報とすることで、既存の画像

究者個人としての個性に乏しい私にとって、所属研究レジストレーション系と同様に複数の脳を参照脳に室の長である橋本均教授のもとでイメージング装置

位置合わせ、脳領域分類をすることが容易になりましや画像解析の改良に取り込みつつ、本技術を応用、実た（図）。本解析により、ストレスに特徴的な神経活動

用化して、これから取り組みたいと興味を持っていた変化を特定することができつつあるものの、実際にモ

ストレス反応という脳機能制御の仕組みを研究でき

デル動物の解析に実用してみると膨大な脳領域の神るというチャンスとなりました。本領域に参加するま経活動変化情報を解釈する分析技術が圧倒的に不では、動物実験とイメージングが主流でしたが、解析足している等の課題が見えてきました。本領域での研系を含む画像・データ処理を進める中で、人文社会

究では、
当イメージング装置に適した画像の解析技術

系、生物系、理工系の先生方が集う本研究領域に公確立に留まっていますが、今後は確立した解析法を用募研究として参加でき、様々な分野の先生方が領域いてモデル動物を用いてストレス応答における個体差

横断的に研究を展開されている姿を拝見できたことの発現・制御に関わる神経核、神経細胞種の探索をで、非常に多くのことを学ばせていただきました。

続け、本領域への参加を契機とする個性あふれる研

肝心の成果についてですが、今回、微小脳領域を含ポスター発表をしながらの交流も行い、計画代表者、分担・連携研究者
から他の若手や学生まで、
広く意見交換を行い、親睦を深めました。
「個性発展していけるよう、領域会議や技術講習会、若手の会を今後も開催してまいります。

究へ展開していきたいと考えております。

51

第2回領域会議

第一回領域会議感想第2回領域会議報告

2016年12月16日から18日までの3日間、中島研

定義してどのように評価するのかということが学生、ス

2017年7月7日（金）から9日（日）
にかけて、計画研究および公募研応答が繰り広げられ、大いに盛り上がりました。
アドバイザーの先生からのメンバーとして宮城県松島で行われました新学術領

タッフを巻き込んで議論を呼んでいました。
その中で首究関連研究者100名以上が静岡県御殿場市に集い、「個性」創発脳領も、「これまで多くの人が興味を持ちながらもあまり取り組まれていな

域研究「個性」創発脳の第一回領域会議に参加させて

都大学東京の言語科学教室の保前先生の「集団が存在域の第2回領域会議が開催されました。今回から公募班員も参加し、一かった、個性についてしっかりと議論できる良い領域が立ち上がった。」とのお言葉をいただき、
まずは良い領域のスタートが切れたのではない

いただきました。本学会は多様な個性を創発する脳シしその中で平均化され共有がなされたものが必要」
や

気に人数も増え、非常に活発な発表・議論が行われました。各研究者のステムの統合的理解を目的としており、神経系の中で「個性は受け止める側が必要」というお話が特に印象的

ただ、ほとんどの研究者の発表が、まだその方向性
研究内容は、
この領域の名称からも想像できるように、昆虫、げっ歯類、 かと認識できました。

様々な研究室が参加したのはもちろん、文理の垣根をでした。
個体差を誤差として平均化して評価することが猿、ヒトを対象とした研究および技術開発にわたるものまで様々で個性や計画についてのアイディアを示しただけのものであり、本当にこれから越えて普段は耳にすることのないお話を拝聴させてい当たり前であった自分にとっては、
驚きの連続で未知の的ものとなりました。
しかし、研究対象は異なっていても、もともと個性との領域であると考えされられた会でもありました。
これから第3回、第4ただきました。

科学に触れていること実感できました。

はどのように作られるのか、という共通のテーマのもとに集まった研究回、第5回と領域会議が開催されていく中で、各研究者間の共同研究な者同士の領域会議であることから、お互いの研究内容の理解は十分にども多数行われ、本領域が確固たる存在を示せるように努力してまいり深まったのではないかと思われます。
この会期中に2回行われた懇親会ます。

ヒトにおける「個性」創発のA01ではヒトの行動計

以上のように本学会を通じ、自身の研究を遂行して測や脳のイメージング、
さらには
「個性」
を科学がどうといく上での課題、
アイデアだけでなく、研究への取り組

らえるのかについて問題提起がされていました。動物

み方、姿勢など、多くを学ぶことができ、大きな収穫とモデル「個性」創発のA02では、実験動物を用いて遺なりました。

伝子改変、環境的介入、ゲノム/エピゲノム解析表現型

また、私自身今回が初の学会参加ということもあり、

解析、「 個性」創発研究のための計測技術と数理モデ

他の研究室との親交を深められたことをうれしく思う

ルのA03ではツール開発、
シュミレーション、
ベイズ確

と同時に、
これから切磋琢磨していく同世代の方々と率解析、因果解析の研究発表が行われました。

お話しすることが出来、気が引き締まりました。
このよ

「個性」
という今まで評価の対象ではなかったものをうな素晴らしい 新学術領域を発足・運営されている領捉えなおすために、複合領域としてヒトモデル、生物モ

域代表の大隅典子先生をはじめ総括班の先生方、
まデル、数理モデルを通して「個性」をとらえる体制がた各所でお世話になった諸先生方へ厚く御礼申し上

着々と築かれていると感じました。

げます。

松原 周蔵
九州大学医学部
生命科学科学部 4 年

では、各人が思う「個性」
について記されたスライドについて説明・質疑

また、二日目の総合討論においては特に
「個性」
をどう

「個性」創発脳第一回領域会議に参加して言語や抽象的思考に代表される脳の高次機能は、脳に存在する神経活動の創発であると言っていいと思れであると考えます。
今回の会議は、様々なバックグラウ

います。

ンドの先生方がいらっしゃるものでしたが、
そうした先

自分は、
いつか脳の高次機能の解明に携わりたいと生方が、それぞれの研究を武器として、
「個性」
という一

考えて研究を始め、その将来に繋がると信じて、現在はつのテーマについて意見を交え合う様は、
この会議が、

神経活動や神経内部での分子動態の研究を行ってい脳の高次機能と神経の微細動態の間を繋ぐ架け橋になます。神経の内外で行なわれている微細な動態は、知

りうるものなのではないかと感じさせるものでした。
20

るほどにその精緻な細工に驚嘆するばかりで、何のた

世紀の哲学者たちが、悟性と理性を頼りに定義した概

めらいもなくその探究に時間を費やすことができます。

実験によって証明される時代が遂に来るのかもし
念が、

ところが、
それらのメカニズムの解明がどのように創発

そう期待させられる会議でした。
れない。

としての脳活動の解明に繋がっていくのか、現代のサイ

まだまだ貢献できるレベルではない自分ですが、今エンスにおいては依然としてそこに溝が存在するので回の経験を糧に、頑張っていきたいです。
そして、
いつか

はないかと感じることもあります。
今回のテーマである「個性」
は、定義すら難しい概念で52

すが、その内の少なくとも何割かは、脳の高次機能の現架け橋の一端を担っていける人材になれることを目指足立 透真
国立精神・神経医療研究センター
病態生化学研究部
早稲田大学先進理工学研究科
生命医科学専攻 修士一年したいと思います。

53

第一回 A01班集会「個性をとらえる基本概念」「個性」創発脳第2回領域会議に参加して「個性」創発脳第2回領域会議に参加させていただ

回の会議は興味深いものでした。今回の会議を経て、き、ありがとうございます。新たな学問領域を立ち上げ

やはり人間の言語機能にも「個性」というものがあり、研究し、そして議論を交わすという貴重な場に学部生

それに合わせた研究も必要だと確認させられました。

という立場ながら参加できたことをうれしく思っていま

また、脳波だけで音声を発することのできる機械なす。合宿という形でこのような場に参加させていただく

ども夢見ているのですが、そんな中、今回の会議ではのは初めてでしたので、緊張と高揚感が半分ずつでし

宿泊の時に同室させて頂いた九州工業大学の先生方たが、異なるバックグラウンドを持つ方々から様々な知からBrain Machine Interface: BMIについてのお識を得ることができ、大変充実した三日間でした。

話を伺うことができ、現在の技術でどこまでそれが可

私はこれから、主に脳波からその人が何を言ったの

能なのか知ることができました。
こういったお話を聞け

か、
もしくは言おうとしたのかを予測する研究をしているのもまた、様々な分野の研究者が集まるこの会議のきたいと考えています。現時点では意味のある単語とうれしいところだと感じました。

まったく意味のないただの文字列を言おうとした際に今回の会議では「個性」とは何かという問いが一つどのような違いがみられ、そしてそれをデコーディングのメインテーマとして挙げられていましたが、その問いできるのかという段階ですが、将来的には一つ一つのに対する、研究者の方々の回答は興味深く、さらにそこ

単語や文字レベルでのデコーディングに挑戦していきから自分で考えるというのも楽しかったです。
これまでたいと考えています。それに伴い、
やはり同じ
「りんご」

経験したことの中でも、今回の会議は間違いなく最大と単語を発する場合でも、個人ごとに脳波の差が出て級の経験だったと感じています。今回の経験を糧に、立くるはずなので、個人レベルでの研究というものを考え派な研究者への道を歩んでいきたいと思っています。

日時：2017年12月9日（土）

理学的個人

御殿場市で第2回領域会議が開催されました。私自身や魅力を伝える、
そのスキルはとても重要であると感じは、領域会議への参加は今回が初めてでしたが、三日ました。
自分が普段あまり馴染みのない分野は、発表間の濃密な時間の中で大きな感銘を受け、また多くのを聞いても理解が難しいことが多いのですが、今回こ勉強をさせていただきました。

のように多彩な研究が集まる中で、分野を問わず興味

今回は
「個性」
をどう定義するのか、それぞれの先生

画研究と公募研究のメンバーを中心とし差研究の主頂きました。個 性を計 算 機のアーキテク

要テーマでチャーの視点で捉えるとどのようになるか会を開催いたしました。A02班、A03班かある認知的との話題も投げかけて頂き、参加者を交えらも出席者があり、約30名が東京大学大

能 力 、パ ーての討論となりました。遺伝要因と環境要

世戸 慎太郎学院教育学研究科に集まりました。大学院

ソナリティ、因を含めて、A01、A02の両班の班員に

首都大学東京都市教養学部
人文・社会系 言語科学教室
学部 4 年

生や若手研究者の参加も数多くありまし

認 知 スタイ

とって同じ枠組みで考える機会になったとた。7月に行われました第2回領域会議でルについて、思います。
また、河田雅圭先生（東北大学）

は、「個性」
をどのようにとらえているかを各

歴史的背景

から、進化の視点で個体差を捉えることについて話題提供をして頂きました。

研究代表者が紹介しましたが、会議におけとその測 定る議論をふまえて、個性の多様なとらえ方

方法について詳細にご説明頂きました。
まの中にも共有する方向性を探る試みを目的た、得られた結果をどのように次元化してとしたのが本集会です。

も面白い研究を、誰が聞いても分かりやすく伝えられな発想ばかりでとても面白かったです。
それを受けてのるような研究者を目指したいと思います。

夜のセッションも熱く楽しいものでしたが、二日目の夜

富士山をはじめとする豊かな自然に囲まれた、のびに鍋島先生がおっしゃっていた言葉が印象的でした。

のびとした環境の中、専門分野やバックグラウンドのそれぞれの定義は違っていてもいいが、そこからいか壁を越えて行われる活発なディスカッションに触れるに新しいことを見出すか。
そしてどう証明するのか。私ことができ、
とても刺激的な時間となりました。次回は、も自分なりに定義を考えていましたが、自分の限られ

私も何かしらここに貢献できるような成果を持って参た知識だけで結論づけようとしてしまっていました。研加することを目標に、日々研究を進めていきたいと思い究をするにあたっての大切な基本姿勢に気づくことがます。会議を運営してくださった先生方、会期中お世話できたと思います。

になった皆様、本当にありがとうございました。

最後に領域代表者の大隅典子先生（東捉えるかということについても、既存のモデ

北大学）
から、
まとめと今後の予定について

ルだけでなく、若林先生ご自身のご提案をお話し頂いて散会となりましたが、4時間あ交えながらお話し頂きました。
ご講演をもとまりの集会で「個性」
についてそれぞれに考にして参加者から質問があっただけでなく、えると共に、直接話をすることで新たな認活発な議論がなされました。
その中で、和田

識を持つことができたのではないかと思い

真先生と梅沢侑実先生（国立障害者リハビます。終了後にも個別に議論を続けたり、領リテーションセンター研究所）から現在進

域内連携の相談があったりと、
しばらくは行中の研究について話題提供をして頂きま

話が尽きない状況になりました。
また、希望

した。

者には、会場となりました東京大学大学院
教育学研究科の多賀厳太郎先生の実験室

最初に保前が集会の趣旨を説明し、本来深いと感じる研究が数多くありました。私も、誰がみての考えをお聞きできて、自分には全く思いつかないよう性をどのように表現するかについてお話して、「 個性をとらえる基本概念」と題した集

第2回領域会議に参加していて、自分と異なる専門分野の人に分かりやすく要点

保前 文高

2017年12月9日土曜日に、A01班の計ていました。
そういった点で、「個性」に焦点を当てた今

平成29年7月7日から9日にかけての3日間、静岡県

首都大学東京 人文科学研究科 言語科学教室

会場：東京大学大学院教育学研究科

議論がつきない中、休憩を挟んで、柴田でラボ紹介も行われました。今回の議論が、内在する個性を他との相対化によって捉え智広先生（九州工業大学）
より「個性は生物研究を進めるにあたって何らかの手がかり

ることについてイントロダクションを行いまに内在するか」という題でご講演頂きましとなり、次 回の領 域 会 議に繋がることをした。続いて、若林明雄先生（千葉大学）かた。領域内連携に繋がる技術紹介のあと願っております。

ら「心理学的個人差研究の動向と、基本的で、高次元データを低次元空間に次元を落

個人差次元」
についてご講演頂きました。心として記述することや統計分布を用いて個

舘花 美沙子東北大学医学系研究科
医科学専攻
発生発達神経科学分野
修士 1 年

また、
こういった様々な分野の研究が集まる場にお54

55

第2回若手の会
技術支援講習会
活動報告

第2回若手の会・技術支援講習会活動報告「個性」創発脳 第2回若手の会・技術支援講習会に参加しても学ぶことができ、大変参考になりました。

2017年11月21日（火）に、計画研究および公募研究班から、大学院研究促進につながる議題提供とともに、各研究者が考える「個性の科学2017年11月21日に京都大学にて開催された第2生、博士研究員、研究生を含む若手研究者約50名が京都大学・楽友会とはどのようなものか？」について、熱い議論が行われました。各研究者

回若手の会及び技術支援講習会に参加させていただ

館に集い、活発な発表・議論が行われました。若手の会として、10名のが「個性の科学はどのように定義しうるのか？」について、領域会議や若きました。第1回の領域会議に参加させていただいたがそれぞれの取り組みについて発表を行い、私も発表

若手研究者に口頭発表を行って頂いたともに、京都大学・白眉センター

手の会・技術支援講習会で議論が展開するのは、恒例となりつつありま

時から、様々な分野で活躍されている先生方の研究にさせていただきました。
「 個性」の検討という点では共若手研究者からの口頭発表のセッションでは、若手から高橋雄介先生をゲスト講演者にお招きして、最先端のふたごを対象す。
このような議論や情報共有を通じて、今後も個性創発脳の研究の発ついてお話を拝聴できるこの新学術領域に参加させて通しつつも、それぞれの班ごとにバリエーションのあるとした人間行動遺伝学の紹介をいただくともに、分野横断的なキャリア

展につなげていけるように、領域全体で一丸となって努力していければいただけることをとても嬉しく思っていました。若手の内容になっており、
まさに「個性」の研究領域にふさわ

形成についてご指南頂きました。
また、技術支援講習会として、公募班かと思います。

会及び技術支援講習会に参加させていただくのは今しいものだと感じました。また、発表を聞く中で、「個回が初めてでしたが、領域会議で伺ったお話とはまた

性」
と
「障害」
の違いや、
ヒトの
「個人差」
と他種の
「個体

ら3名、計画班から4名の口頭発表をしていただきました。領域内の共同違った側面から先生方の研究を知ることができ、大変差」の共通点・相違点、遺伝と環境の影響など、取り組

勉強になりました。

むべき問題が存在することも感じ、そうした問題に取技術支援講習会では、
ゲノム編集技術や行動解析なり組む「個性」創発脳の重要性を改めて認識しました。

ど、様々な専門的な技術についてお話を伺いました。私

私自身は、未だ一人前の研究者になるための研鑽のの専門は心理学であり、こうした技術についての知識毎日ですが、今回の講習会で学んだことやこの新学術を得る機会がこれまで無かったのですが、先生方の丁領域を通じて経験させていただいたことを今後の研究

寧な説明のおかげで、マウスを対象とした研究で用い

人生の糧としていきたいと思います。貴重なお話をいられる手法について理解することができました。
また、ただいた先生方、会を運営してくださった先生方には計算論モデルや統計データ解析、センサーの技術な心より感謝申し上げます。

河村 康佑
千葉大学大学院融合科学研究科
情報科学専攻博士後期課程 2 年

ど、ヒトを対象とした心理学研究でも利用できる手法

第2回若手の会・技術支援講習会に参加して
この度、2017年11月21日に行われました第2回若手の会・技術支援講習会に参加させていただきました。本講習会では、「 個性」
を科学するための技術・手法
を、様々なバックグラウンドをもつ先生方にご指導いただき、非常に刺激を受ける
1日となりました。
今回、若手の会ということで、光栄にも口頭発表の機会を与えていただきました。私共は、社会行動の差異が神経ネットワークを変化させることに着目し、これを個性と捉え、個性創発における脳メカニズムの解明を目指しています。初めてということもあり拙い発表となりましたが、大変貴重な経験ができ、自分の研究を深く見つめ直すとても良い機会となりました。
「個性」
を科学するとはどういうことか。
この難解なテーマについて講習会中熱く交わされた議論は、個性への違ったアプローチを融合させることで新しいことが見つかる可能性があると感じました。特に、普段はマウスを用いた行動解析を主として行っている私共にとって、イメージング技術や、行動計測の手法など、諸先生

櫻内 華恵

内田 千晶

東京農業大学大学院
農学研究科
バイオサイエンス専攻
修士 1 年

東京農業大学大学院
農学研究科
バイオサイエンス専攻
修士 1 年

方の研究戦略は、
とても新鮮で大変勉強になりました。
今回の講習会を通して、「個性」というひとつのテーマに対し、幅広い分野の知識と研究技術が必要であると改めて実感しました。今後、私共は脳機能と行動との結び付きを研究するにあたり、今回の経験を活かし、視野を広げて取り組んで参りたいと思います。技術支援をして下さった先生方、
また、講習中お世話になった先生方へ厚く御礼申し上げます。

56

57

第１回市民公開講演会
開催報告

第１回市民公開講演会「科学者として／当事者として研究すること」概要
東北大学大学院文学研究科 哲学分野

原塑

2018年3月25日（日）、福武ホール・福武ラーニングシアターにおいとの関連に関するマウスを使った実験に関する大隅領域代表による紹て、第１回市民公開講演会「科学者として／当事者として研究すること」 介からはじまり、動物を使った実験と当事者研究とがどのような関係にを開催しました。講演者は熊谷晋一郎先生（東京大学先端科学技術研たつことが双方にとって有意義かが議論されました。私の事前の見込み究センター）、大隅典子領域代表が講演会に続く対談の相手方を務めまとして、動物実験と当事者研究を有意義な仕方で統合するのは難しいのした（私は司会という立場で参加しました）。講演会当日は日差しが強ではないかと感じていましたが、対談を拝聴して、その予期が裏切られ、く、桜が満開となった温かな日で、会場がある東京大学本郷キャンパス

共同への明るい展望がえられたことが大きな収穫でした。

は大勢の観光客でにぎわっていましたが、講演会には70名以上の参加者が集まり、盛会でした。

Recovery is Discovery：科学の民主化とリカバリー

熊谷先生は小児科医であり、同時に、脳性まひ当事者の立場から人直面する苦労の解決を拙速に求めて専門家に丸投げするのではな

間について研究を進める当事者研究を推進する研究者でもあります。講く、当事者みずからが研究対象としてとらえなおし、仲間とともに、その演会では、ご自身の来歴を語られた後、主に自閉症スペクトラム症を例と解釈や対処法を編み出していく当事者研究。
それは、専門家に独占されして、ご自身が現在行なわれている研究の詳細な内容や、当事者研究のてきた研 究の民 主 化であるとともに、発 見（ d i s c o v e r y ）と回 復研究としての意義、
また社会実践としての意義について多彩な角度か （recovery）が分かちがたく結びついた実践でもある。研究の民主化ら、紹介・議論されました。講演内容については、熊谷先生のご講演要旨

は、前提となるパラダイムをどのように変更させるのか。
わかりやすい課をご覧下さい。講演を拝聴して私が受け取ったメッセージは、講演タイト

題解決に貢献する研究が偏重されがちな現代において、「拙速な苦労のルが示唆するように、当事者研究においては、当事者の方々が自分や仲解消を求めるよりも、苦労のメカニズムを知ろうとする態度が回復をもという当事者研究の視座は、どのような含意を持つの間の人びととともに、自分たちがかかえている問題について研究を行い、 たらすことがある」
科学的発見をすることと、回復することが、表裏一体の関係にあるというか。
当事者と専門家の関係は、両者が無知の知を自覚した研究者になっことでした。

たときにどのように変化するのか。
自閉スペクトラム症の当事者研究を講演会に続く対話のパートは、
自閉症スペクトラム症の発症と父加齢58例に、最近の展開の一端を紹介する。

59

第１回国際シンポジウム
第３回領域会議
開催報告

第１回国際シンポジウム“Towards Understanding INDIVIDUALITY” 報告
日時：2018年7月24・25日

対して、一度「〇〇学」
や
「

学」
と名前がつ

いて体系化されてしまうと、その後は細分化され、限られた研究者による閉じたコミュ
ニティー内で専門化されていってしまうき

会場：京都大学・芝蘭会館

らいがあります。今回の国際シンポジウムに2018年7月24日（火）午後〜2５日（水）

招聘した研究者の研究対象も多岐に渡り、シンポジストの先生方の多岐にわたる研究におきまして、京都大学・芝蘭会館にて第１

ヒト、霊長類、
げっ歯類、魚類、鳥類、昆虫なの歴史と最先端を学ばせて頂くことができ回国際シンポジウムを開催しました。領域

ど様々なモデル動物が講演の中に登場しまました。特に、発生学、発達脳科学、神経科関係者・一般参加者含めて計165人の参した。研究分野も同様にバラエティに富む学、心理学、そして、統計学、情報科学の分加がありました。
日本列島を襲った記録的ものとなり、発生学、発達脳科学、分子脳科野においても、シンポジストの先生方はそな猛暑でありながらも、予定していた海外

学、
システム神経科学、心理学、言語学、数れぞれの観点から動物個性について考察をからのゲストスピーカーも全員参加発表頂理工学、統計物理学、情報科学などと多岐重ねて来られており、今こそ、
「個性」
の研究

くことができ、盛会にて幕を閉じることがでに渡りました。
また、医学的な見地からみたが新たな学問体系として確立される時期にきました。以下に、シンポジウムの報告をさ

個性研究についても演題がありました。

差し掛かっているタイミングであることを改一つの懸念として、このような多岐にわた

せて頂きます。

おいても、「個性」
についての研究は、学際的な異分野共同研究が必須なものであると再認識できた以上、今後も開かれた議論や情報共有を通じて、領域全体で努力していければと思います。

再生制御学の山田さん、鈴木さん、松本さ最後になりましたが、共同オーガナイ

ん、大木くん、Ozgunさん、長崎くん、
中河く

ザーを務めて頂きました大隅典子先生(東ん、奥田くん、及び、京都大学ウイルス再生

北大学)、
中島欽一先生(九州大学)、総括班

医科学研究所の影山研究室秘書の澤田さの先生方、及び、大隅研秘書の赤井田様、んには、長期に渡り大変お世話になりまし

助教の吉川様、国立精神神経センター 星

た。
お陰様で、大きなトラブルは何もなく、国野研のみなさま(早瀬様、江草様、足立様、

際シンポジウムが盛況のうちに終わること嶋岡様)には大変お世話になりました。まができたことに改めて感謝申し上げます。

た、京都大学 生命科学研究科 脳機能発達（文責：京都大学生命科学研究科 今吉格）

めて認識させて頂くことができたことが、一本イベントは、本領域にとっての初めてのるシンポジストが一同に会したことによる

国際シンポジウムでありました。
「個性の科

相乗効果の裏返しとして、シンポジウムの国際シンポジウム開催のもうひとつの大学」という世界的にもまだ興隆期にある学テーマや議論が発散してしまうのでは、といきな目的は、「個性」の研究を今後推進する

問分野をテーマにして、どのような開催様

う心配がありました。しかしながら、振りための国際連携ネットワークの構築です。

式をとれば、個性研究の未来につながるよ

返ってみると、この点は完全な杞憂に終わ

海外から参加頂いたシンポジストの先生方

うな、
さらには、個性研究の黎明期におけるりました。それぞれのシンポジストは、
これには、先立って開催された第3回領域会議

重要なキックオフイベントの一つとして後かまでの研究内容や最新の研究内容につい中から来日頂き、十分な時間をとって交流ら振り返るに値するものにできるのか、と議て、個性研究という切り口でどのようにデーと意見交換をすることができました。
また、論を重ねました。領域総括班の一致した意タを解釈し、議論を膨らまし、今後の新たな国際シンポジウムではポスターセッション

見としては、
まずは招聘するシンポジストに研究テーマを設定できるかという提案や議を設けて、計63題のポスター発表が行われ番の収穫であったと感じています。

は、個性研究をすでに先鋭的に実施されて論において、最大限の努力を払ってプレゼ

ました。
ここでも、
口頭発表中の質疑応答でいる研究者、今後の個性研究の中核に関係

ンテーションを実施頂いたように感じておは議論し尽くせなかった点や、多くの若手

してくると考えられる研究テーマを勢力的ります。

研究者の最新の研究について、活発に議論に実施している研究者を招聘し、活発な議

本国際シンポジウム開催の最大の目的論を忌憚なく実施することが肝要であろう

は、領域のテーマである動物の「個性」や開催の挨拶を頂いた大隅先生、閉会の挨というものでした。
そのために、A01、A02、「個性の創発基盤」
についての研究が、世界拶を頂いた中島先生のお言葉にありました

A03項目ごとに議論を重ね、国内外から一的な研究の歴史にどのように位置付けらように、今後、「 個性学」や「個性創発学」と流の研究者を招聘しました。結果として、招れ、また、将来的にどのような具体的課題をいう新たな学問分野・体系が確立されるた聘した海外のシンポジストの所属先は多岐設定して今後の研究を進めるべきかについめの第一歩となるような国際シンポジウムに渡り、オーストリア、
アメリカ、
フランス、
イ

て、本領域の現在の立ち位置を確認するととして、盛会にて幕を閉じることができまし

スラエルと国際色豊かになりました。
また、いうものであったと思います。その点では、た。一方で、新たに興隆してきた学問分野にポスター発表においても、活発な議論が行われました。

が行われました。
Thomas Bourgeron教授(パスツール研
究所)に挨拶を頂きました。

酷暑でしたが、京都の夏も満喫して頂きました。

第３回領域会議報告
日時：2018年7月23・24日
会場：京都大学・芝蘭会館

2018年7月23日（月）〜2４日（火）におた。
これまでの第１回、第２回領域会議を通ル動物や実験系を用いて、
「個性」
の研究に

きまして、京都大学・芝蘭会館にて第３回領

じて、それぞれの研究班が、どのようなモデ取り組んでいるのかについて理解を深めて

域会議を開催しました。110名の領域関係者が参加しました。
アドバイザーの先生方、学術調査官の先生方にもお集まり頂
き、計画班、
および、公募班の研究代表者が発表を行いました。
限られた時間の大変タイトなス
ケジュールでしたが、それぞれの研究班の研究の進捗報告について、大変活発な質疑応答と議論が行われました。
アドバイ
ザーの鍋島陽一先生には、様々な角度から、時には厳しい意見も含めて、大変貴重なアドバイ
領域関係者・一般参加者含めて計165人の参加がありました。
16
60

スを数多く頂くことができまし

領域関係者110名の参加がありました。
61
17

第１回国際シンポジウム・第３回領域会議 感想
きました。
また、A01、A02、A03項目ごと

議においてもさらに深い議論と認識の共有のイベント、若手の会・技術支援班のイベンがなされたと感じております。
それぞれの研トを通じて、研究班代表者だけでなく、大学

究班の「個性」研究において、具体的な設問

院生、博士研究員、研究生、若手教員を含の設定が数多くなされ、それらについて科

む様々なカテゴリーで議論を重ねてきまし学的な検証が実施されつつある段階に移た。
このような積み重ねのもと、本領域の根行していると感じました。
また、「個性」研究幹に関わる設問である「個性の科学とはどの推進のために必須である領域内共同研のようなものか？」について、第３回領域会究においても、数多くの研究課題が積極的に実施され、相乗的な効果を生み出しつつある状況を見て取ることができました。
このような議論や情報共有を通じて、今後も個性創発脳の研究の発展につなげていけるよ
うに、領域全体で一丸となって努力していければと思います。
(文責：京都大学生命科学研究科

今吉格)「個性というものは、個々の細胞における様々な遺伝し、多様な分野による研究が必要だと思います。

子の発現レベルにより、基盤が築き上げられ、外部からその点において、今回の国際シンポジウム・領域会の入力により変動させられながら創発するものだと私

議は多様なバックグラウンドの先生方がお集まりになは考えております。」

り、質疑応答も多面な観点から飛び交い、本領域が目

今の私の考えをわかっているかのように述べてみま指す「知の集合体」であったと感じています。
また、今回したが、実のところ、私だけではなく、世界の誰も「個のような多様な分野の最前線の研究に触れることので性」というものが果たしてどういったものなのか科学的きる機会は、異分野の研究者同士を結びつける研究がに説明できる人はいません。
例えば、
「勇敢」
という個性の表現型の１つは、(これ生まれることは勿論のこと、
自分一人の脳内においても異分野が融合していくきっかけとなりました。

を個性の表現型として定義していいのかですら分かり

特に、従来のデータ解析では抽出することのできなませんが、) 一体どのようなデータを用いて、科学的にかった個体間での差異を、パラメーター推定手法やモ定義できるのでしょうか。
また、仮に
「勇敢」
という表現

デル選択法を検討することで抽出できる可能性がある型を科学的に定義できたとしても、それを生み出す神という(私にとっては異分野の)研究が個人的に魅力的

経系の分子メカニズムは１つとは限らず、
「 勇敢」
とい

でありました。

う表現型としては同一だけれども、分子メカニズムとしいつか、「 個性」創発という現象が、0から10までては各個体間において数え切れないほどの種類がある(100まであるかもしれませんが、)科学的に解明できかもしれません。逆もまた然りで、
「勇敢」
と
「臆病」
とい

る日が訪れることを夢に見て、また、私もその人類の偉う一見すると大きく異なっている表現型でも、非常に大なる目標に寄与できる研究者になれるよう努力をし近い分子メカニズムで生み出されている可能性もあるていきたいです。

と思います。
以上のように、「個性」というものを科学的に捉えようとすると、私が主に専攻している生物系の学問だけ

長崎 真治
京都大学 生命科学研究科
高次生命科学専攻
脳機能発達再生制御学
修士課程 1 年

最後になりましたが、学生の私にとっても貴重な機会を与えてくださった本領域の先生方に厚くお礼申し上げます。

では難しく、人文社会系や理工系などの学問を総動員
鍋島先生から、個性研究に対する期待と厳しいコメントを頂きました。

活発な質疑討論が繰り広げられました。

第１回国際シンポジウム・第３回領域会議 感想研究の進捗報告が活発に行われました。

2018年7月24日と25日の2日間、京都大学にて開ト・アドバイス、あるいは激励の言葉を数多く頂きまし

催 さ れ た 第 一 回 国 際 シン ポ ジ ウム「 T o w a r d

た。学際融合的な研究を進める上で自身の専門外からUnderstanding “INDIVIDUALITY”」に参加しましの意見を頂けることは非常にありがたく、特に脳神経た。
「個性」創発脳の領域イベントとしては第一回領域系の発生を主体として研究されている先生方からのコ

会議、第二回領域会議に続いて３度目の参加となりま

メントは今後の研究方針を具体化する上で大変参考したが、回を追うごとに領域内での連携の強まり、学際になりました。

融合的研究としての進展を実感し、当初は概念的で私自身はまだまだ右も左もわからぬ若輩ですが、今あった「個性」が段々と具体化、客観化されていること

回のシンポジウムで得た経験を糧に「個性」の理解にを感じました。今回は第一回目の国際シンポジウムと少しでも貢献できるよう研鑽し、次回の領域会議ではいうことで、invited speakerの先生方のご講演をはよりよい成果を発表できるよう気を引き締めて日々のじめとした国内外の最先端研究を知ることのできる貴研究に臨もうと思います。次回の領域会議が開催され重な機会となりました。
「個性」
をどこに見出し、それをる香川県は私個人としては未訪問の地なので、より進如何に捉え、如何に定量化するかという点において実展した「個性」研究に出会えるであろうことも含め、今に多彩な戦略を知ることができ、感銘を受けるとともから楽しみにしております。末筆ではございますが、領に大変勉強になる2日間でありました。

域代表の大隅先生をはじめ、シンポジウムを企画・運

また、今回はポスター発表の機会を頂き、様々な
バックグラウンドをお持ちの先生方から貴重なコメン

62

酒井 和哉
東北大学大学院農学研究科
応用生命科学専攻
動物生殖科学分野
博士前期課程 2 年

営してくださった皆様、貴重なお話をいただいた先生
方へ深く感謝申し上げます。

63

第3回若手の会
技術講習会
活動報告

第3回若手の会・技術講習会活動報告
2018年11月16日（金）
および17日（土）に、東京大学工学部6号館

機会になったのではと思います。

セミナー室ADにて、第3回若手の会・技術支援講習会を開催しました。

技術支援講習会では、7件の口頭発表において、ゲノム編集マウス、細計画班および公募班から、学部生や大学院生を含む若手研究者約

胞や行動指標の計測、統計データ解析に関する技術支援の状況が報告

50名が集まりました。
若手の会では、3名の若手研究者および3名の大学院生による口頭発表がありました。
さまざまなバックグラウンドをもつ参加者による活発な議論が行われ、特に大学院生にとっては自身の研究について新たな視点を得る良い

されるとともに、
データシェアリングプラットフォームの整備状況についても発表がありました。
今後、データシェアリングプラットフォームによって領域内連携がさらに推進され、「個性」
に関する理解がより深まることが期待されます。

第3回若手の会・技術講習会に参加して
この度は2018年11月16日・17日に行われた第3の理論的な側面を扱うことが多いのですが、今回の会

回若手の会・技術支援講習会に参加させて頂きまし

議は実際のデータをどのような場面で・どのようにしてた。
この領域の会議には初めて参加させて頂きました

解析していくかという実践的な側面について深く考えが、これまであまり接することのなかった幅広い分野のる機会となり、
とても勉強になりました。

研究について伺うことができ、非常に刺激になった2日

今回の会議を通して、「個性」の研究に対する様々な間でした。
また、技術支援講習会では短い時間ではあアプローチがあることや「個性」
についての研究の重要りましたが発表の機会も設けて頂き、拙い発表ではあ性、また「個性」研究の広い分野における数理的な解析

りましたが大変貴重な経験になりました。

の必要性などを実感できました。今回学んだことを活

私共は専門である統計学・数理モデリングを用いかし、今後の研究に取り組んでいきたいと思います。運て、「個性」の研究に関わる様々なデータの解析を領域営してくださった先生方およびお世話になった先生方の他の先生方と連携して行っています。普段は統計学には心から感謝申し上げます。

前田 勇作
東京大学
工学部計数工学科4年

第3回若手の会・技術講習会に参加してI have attended the 3rd annual meeting ofvaluable suggestions. Previously, I learned

Brain and Individuality for young scientists

how to analyze the mouse ultrasonicand technical support, being held during

vocalization from Dr. Kanno. He always

November 16 t h -17 t h , in the University ofkindly provided me advices when I met with

Tokyo. It has been a great experience. I fully

research difﬁculties. Moreover, my study is

enjoyed this meeting which provided me an

required to match many statistical analyses,

inspirational brainstorm.

so I really need the powerful statistical

Research topics presented at this meeting

support to interpret the original data thatwere informative and diverse. This kind ofb a c k i n t o n e u r o s c i e n c e . D r. M a t s u d atalk allowed me to explore new areas of

explained mathematical background of

individual research and gain new insights

many statistical methods in detail to help methat will have a direct beneﬁt on the quality

to apply these methods for biologicalof my research. For example, Dr. Toyoda

research. Those discussions will contributepresented his impressive research thatmy manuscript and future research.

understand the epigenetic mechanism of

Besides to absorb the advanced knowledge,

individuality by twin study. Anotherthis meeting also provided me an

impressive talk was from Dr. Kanno. He is

opportunity to build an academic network

working on the establishment of awith other researchers. I felt glad to meet

data-sharing platform which could open formany researchers who work in different

researchers to upload and share the data ofﬁeld during the two days. This annual

mouse ultrasonic vocalization. It is someeting has built a favorable academic

fascinating.

atmosphere for young researchers andDuring meeting, I had great discussions withstudents which could help them to be more

Dr. Kanno and Dr. Matsuda. It was very

productive in their research. I do hope I canappreciative that they were so nice toattend the 4th annual meeting in next year.

Mai Lingling
東北大学
大学院医学系研究科
発生発達神経科学分野
博士課程 1 年

answer my questions and provide me

64

65

第4回領域会議
開催報告「第4回領域会議報告」

第4回領域会議に参加して

日時：2019年8月1日〜 3日

会場：琴参閣・香川県 琴平町
2019年8月1日（木）〜3日（土）におきま

常に高いレベルの議論が行われました。2

究を継続してきた計画研究班、公募研究班

して、香川県琴平町の琴参閣にて第4回領日目の夜の意見交換会では、第2期から新の研究発表における相互の共同研究の多域会議を開催しました。105名の領域関係

規に公募に加わった研究代表者の皆さん

さ、深さに表れていました。一方、新規にご者が参加しました。
アドバイザー、学術調査からのフレッシュな「個性」研究に対する多参加になった第2期からの公募研究班で官の先生方にもお集まり頂き、計画班、
およ様なビジョンをご提示いただき、大いに盛は、さらに新しい研究手法、研究テーマが導び、公募班の研究代表者が発表を行いましり上がりました。
また、アドバイザーの鍋島

入され、
ますます
「個性」研究の厚みが増す

た 。今 回 は 第 1 期 の 公 募 研 究 の 継 続 の陽一先生には、「個性」研究の進め方のみなように感じられました。今回の会議の期間

方々、公募第2期から新規にご参加の先生

らず、「 教科書に残るような」研究をするべ

は短いものでしたが、それらの融合が行わ方を加え、朝早くから夕方まで44演題もの

きとの、研究そのもののあり方をご指導い

れ共通の理解に近づいたことが感じられま

びっしり予定の詰まった大変タイトなスケ

ただく大変貴重なアドバイスを頂くことがした。会議の冒頭の大隅代表のお言葉にもジュールでしたが、それぞれの研究班の研できました。
これまでの様々な当領域の活ありましたが、中間審査を経てさらにパワー

究の進捗報告について、大変活発な質疑応

動を通じて、領域に参加する個々の研究者

アップし、様々な立場の研究者が「個性」研

答と議論が行われました。
また、1日目の夜

がそれぞれ
「個性」
という学際的なテーマに究という研究領域の創出において一層一体には57題のポスター発表があり、若い研究ついて一定の方向を見据えた研究を展開感の増した印象を強く残した領域会議とな者を含めた活発な議論が交わされました。

し、お互いにその研究について理解し批判りました。今後も個性創発脳の研究の発展

これまでの領域の活動を通して「個性」の研できる土壌が醸成されてきたように感じらにつなげていけるように、領域全体で一丸究におけるお互いの理解が深まった分、非れました。
このことは、特に第1期からの研となって努力していければと思います。

非凡な人だと思われたい、特殊でありたい。唯一無けば聴くほど、多様な角度からご意見を頂けば頂くほ

二の、個性的な自分でありたい。
ところが個性的な他

ど、自分の中で「個性」という語彙の意味が不明瞭に人に会った途端「すごく個性的な人だね」と、虐げたそなっていきました。先生方のご研究すら未完成である

うに言ってしまう。本当に非凡なあの人は、私の凡庸さこと、そしてこれまでの自分自身が実は個性についてを浮き彫ってしまいそうで恐ろしい。特殊に見えるあの大して考えていなかったのだということを認識しまし人は、私を普通に見せてくれるからありがたい。
「 一人た。
自分の持っている解析結果が個性の何を明らかに

一人の個性を大切に」「個性を伸ばしましょう」当たりしているのか、はっきりと言葉にすることがまだできま

前に唱えられ、復唱してきた教育的文句に、薄ら寒させん。

を確かに感じている。

現在の私は学生ですが、いずれは科研費の申請資第4回領域会議に参加させて頂いてから十日、個性格を持ったプロの研究者となると思われます。個性がというキーワードはこのような形で私の中を堂々巡りテーマであろうとなかろうと、その時の私は、今回の会しています。
曲がりなりにも神経科学サイドの人間であ

議で拝聴したご研究内容の、更に先を進んだ計画をりながらいかにも陳腐で非科学的な思考は悩ましい持っていなければなりません。その計画の結果がこの限りですが、今の自分が捉えている個性とはこれくらい世の何を説明するのか、深く深く考える力を持っていなのだと理解できます。

なければなりません。初めて参加させて頂いた領域会

領域会議では計画研究・公募研究を遂行されている多くの先生方のご講演を拝聴致しました。
また、
ポス

松平 泉
東北大学大学院 医学系研究科
医科学専攻
機能画像医学研究分野
博士課程 4 年

議は、自分が研究者としてどのように成長していきたいのかを考える契機となりました。

ター発表時には著名な先生方が私の研究内容にご助言をくださいました。
しかし、第一線の研究について聴

第４回領域会議感想まず始めに、博士取得後10年以上経過しています

することで、他者にも認識できる言語・記号で説明する

ので、若手には入らないと思いますが、領域会議の感ことによって形式知化し、個性を創造する作業を行って想について書かせていただきます。第一回から参加しいると考えます。
さらに、個性とは個体だけでなく、個体て、常に考えさせられるのは、個性の解釈についてでが集まった集団としての現象も創発を介して、個性にす。私の学位は知識科学で、学生時代は知識に関するなると考えます。私の勝手な考え方の例になりますが、講義を受けました。
そこで、特に思い出されるのが、暗近交化したマウスにおける好む場所の違い、蟻や蜂の黙知と形式知です。私なりの「個性」を考えると、暗黙集団の中で攻撃的な集団は、
まだ個性の段階でなく、知にある知識は個性でなく、形式知になって初めて個

科学的な意味づけを行うことで個性となると考えま性になると思います。言い換えると、お互いに認識できす。
これらを踏まえて、私が考える領域会議とは、異なる知識（形式知）によって初めて個性が確認できる。
こるバックグラウンドを持つ研究者の方々が、活発に議れは、暗黙知にある知識は個人に依存し、学問として論することで、新たな個性の芽を創造する瞬間に立ち継承することが困難であることから考えます。個性と会える場になります。第一回から、このような貴重な経は、違いを表す言葉でなく、自分以外の他人と共通の

験を積むことができる場を作り上げられた大隅先生、

知識（形式知）を介して、物事を認識し共有することだ

会議を運営し、ご尽力いただいた皆様、そして、参加者と考えます。研究者はこれまでに解明されなかった現すべての方々に厚く御礼お申し上げます。

辰本 将司
大学共同利用機関法人
自然科学研究機構
生命創成探究センター
認知ゲノム研究グループ

象について、経験（暗黙知）に基づいて実験を行い証明66

67

第4回若手の会
技術支援講習会
活動報告

第4回若手の会・技術支援講習会活動報告
2019年11月14日（木）
および15日（金）に、
自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンターにおいて、第4回若手の会・技術支援講習会を開催しました。
計画研究班・公募研究班から、大学院生、博士研究員、研究生を含む34名が集い、活発な発表・議論が行われました。
若手の会としては、初の試みとして少人数（6〜8人）
でのテーブルディスカッション形式によるポスター発表を行いました。
あらかじめ決められたグループに分かれ、グループ内での全員発表・全員質問を可能にする仕組みにしました。3度の席替えを行うことで、異なる組み合わせで複数回のポスター発表・議論を蜜に行うことも意図したポスター発表にしました。
試みとしては、いくつかの反省点はあるものの概ね好評だったため、今後も同様の機会を設けていければと思います。会の最後に参加者全員
投票により3名の方々にポスター賞を授与しました。
特別講師として、基礎生物学研究所の阿形清和所長をお招きしました。研究のユニークさだけではなく、研究経歴の多様性・個性もご紹介いただき、本領域に対する激励の言葉もいただきました。
技術支援講習会では、技術支援担当の計画研究班から5名の発表に加え、公募研究班からも独自性が高く、また本領域への技術支援が可能と思われる6名に発表いただきました。
また、今回はマウスの行動解析に関するベンチャー会社を展開されている外部講師もお招きして発表いただきました。

第4回若手の会・技術支援講習会に参加して
この度、2019年11月14日・15日に行われました第のですが、少人数での発表になることによって他の研4回若手の会・技術支援講習会に参加させていただき究者の方と密に議論をすることができました。そのたました。
「個性」創発脳に関する集まりに参加させていめ、他の方の研究をより詳細に知ることができただけ

ただくのは、前回の第4回領域会議に続き2回目でした

でなく、私の研究に対しても多くのアドバイスを頂くこが、今回も様々な背景を持つ方たちとお話させていたとができ、今後の方針についての参考にさせていただ

だくなかで、多くの勉強をさせていただきました。

くことができました。

技術支援講習会では、動物の遺伝子や行動に関す

今回の若手の会・技術支援講習会を通して、自分とる計測技術など、多くの専門的な技術に関してのお話は異なる専門分野の研究者の方に研究内容を説明さを伺いました。私の専門とは異なる分野のお話も多くせていただく機会も多くあったのですが、短い説明でこれまで知ることのなかった技術がとても多かったの

わかりやすく伝えることの難しさを強く感じました。技ですが、先生方がわかりやすく説明してくださることで術支援会での他の先生方のように、異なる背景を持っ他の分野における研究の進め方を学ぶことのできる機ている方にもわかりやすく研究を伝える能力も、これか会になりました。

ら磨いていこうと思います。

研究発表は、
ワールドポスター形式という少人数の

渡邉 元和
東京大学
情報理工学系研究科
修士 1 年最後になりますが、運営してくださっている先生方、

グループに各テーブルで分かれる形での発表でした。

会中にお世話になった皆様へ心より御礼申し上げま

本領域では初の試みだったそうで私も初めて経験したす。

今回の研究会には、後期に公募に加わっていただいた研究班からも多数のご参加をいただきました。本領域も残り1年半を切りましたが、新たな分野横断的な連携研究の可能性を模索しつつ、本領域の目的である「個性とは何か？」を議論し続けるための場を今後も提供していけれ
ばと思います。

第4回若手の会・技術支援講習会に参加して2019年11月14〜15日に開催された第4回若手

また、今回の会議では、
ラウンドテーブル形式でポスの会・技術支援講習会に参加させていただきました。

ターを発表するワールドポスターセッションが行われ、「個性」創発脳の会議に出席するのは初めてでしたが、私も自分の研究を紹介させていただきました。
ゲノムや様々な分野の研究者のお話を伺えて、大変有意義な2行動などの専門家の方々に貴重なご意見をいただくこ

日間となりました。

とができ、今後の研究につながる知識を得ることがで技術支援のご講演では、最先端の技術について学ぶ

きました。
また、分野毎ではなく、ランダムなグループにことができ、科学技術の発展のスピードを肌で感じる

分かれて、気軽に話し合えたため、知識不足の私でもことができました。普段関わりの少ない分野の技術の楽しく学べました。
アイディアが自由に飛び交い、お互

紹介も、
とても刺激になりました。

いに刺激を与え合えることは非常に大切なのだと再確

1日目には、基礎生物学研究所所長の阿形清和先生の特別講演も行われ、プラナリアのご研究についての68

認しました。
このような場が他の会議や学会でも増えることを願っています。

お話を拝聴しました。最新の技術と斬新なアイディア

2日間を通じ、「個性」に関わる最新の研究と技術にで、発生から進化まで、研究対象を深く理解する包括ついて学ぶことができ、今後の自分の研究のあり方と的な研究スタイルに感銘を受けました。

進め方を見つめ直す大変いい機会となりました。

内藤 アンネグレート素
京都大学
理学研究科
修士 2 年（野生動物研究センター）

69

第2回市民公開講演会
開催報告

第２回市民公開講演会（2019年3月10日開催）「壊れた脳を理解する〈個性〉としての高次脳機能障害」概要
東北大学大学院文学研究科 哲学分野

原塑

2019年3月10日（日）に、第2回市民公開講演会「壊れた脳を理解

印象的な話はいくつもあったのですが、特に興味深かったのが、以前する―〈個性〉
としての高次脳機能障害」
を開催しました。今回は、文筆にはできていたけど、脳梗塞になった後できなくなった様々なことを、
リ

家の鈴木大介さんと鈴木匡子さん（東北大学大学院医学系研究科教ハビリテーションを通じて再びできるようになる過程を、
「回復」
とは呼び

授・専門は高次機能障害学）のお二人をお招きし、お二人の対談という

たくない、
「再発達」
あるいは
「再適応」
と呼びたいとおっしゃっていたこと

形式で、会を進めました。鈴木匡子さんは、本研究領域で、脳損傷からみです。鈴木大介さんは、日々直面する困りごとと取り組み、解決していき、た個性に関する統合的研究に精力的に取り組まれています。

さまざまなことをできるようになる過程を「回復」と呼ぶことは以前の自鈴木大介さんはルポライターとして働いていた41歳の時に脳梗塞で分の姿への復帰を目指すことを含意してしまうが、病前と全く同じパ

倒れて、高次脳機能障害となり、その後、ご自身の症状との悪戦苦闘のフォーマンスを目指して挫折を繰り返すことは当事者にとって余計に大取り組みを経て、文筆家として活躍されています。数多くの著作がありまきな苦しみを抱えてしまうことになりかねないと危惧していました。加えすが、最近出版された書籍には、『 脳が壊れた』（ 新潮文庫、2016年）、 て鈴木さんは、以前のご自身のあり方を回復したいとは考えていないとい『脳は回復する』（新潮文庫、2018年）、『されど愛しきお妻様―「大人のうことでした。高次脳機能障害の体験を経て、困りごとに直面している

発達障害」
の妻と
「脳が壊れた」僕の18年間』（講談社、2018年）があり人々のことを、その人々の立場に立って理解できるようになった現在のあます。
これらは高次脳機能障害となった体験やご家族との生活についてり方を、より好ましく感じているのです（とはいえ、脳梗塞に倒れた以降の考察したものです。
その他に、阿部彩さんとの共著の『貧困を救えない国

苦しみを再度、体験したくはないとも付け加えていらっしゃいました）。

日本』（PHP新書、2018年）もあります。

70

講演会当日、会場である福武ホールの周りは、
たまたま大学入学試験

今回の対談では、鈴木匡子さんは、冒頭で高次脳機能障害とは何かにの合格発表がおこなわれていたため、多くの若者で賑わっていました。外ついて医学的見地から簡単に解説された後、どちらかというとインタの喧騒と比較して、会場ではライトを少し暗めにして、落ち着いた雰囲気

ビュアーとして、鈴木大介さんから話を引き出す役に撤していらっしゃいではあったのですが、鈴木大介さんがご自身の体験を、考えながら、しかました。
ですから、全体としては、鈴木大介さんの高次脳機能障害の体験し的確に言葉にし、鈴木匡子さんがうまく話を引き出していく様子に感の話を伺う会という趣がありました。

銘を受けました。

71

第5回領域会議
開催報告「第5回領域会議報告」
日時：2020年12月18日・19日
会場：オンライン

2020年12月18日（金）、19日（土）の両

領域会議は、
アドバイザー、学術調査官を応援していただいた領域アドバイザーの日にわたり、第5回領域会議をオンラインにの先生方にもご参加いただき、計画班およ鍋島陽一先生から特別講演をいただきまして開催しました。
当初の予定では、8月下旬

び公募班の全研究代表者、44演題の口頭た。鍋島先生からは、
まだ何の基盤もなかっに北海道苫小牧市での国際シンポジウム、

発表と、Zoomのブレイクアウトルームを用た「個性学」の標榜から4年半に渡る本領域

12月ごろに仙台において、2020年度の領いた31題のポスター発表が、二日間に渡りの成長の過程に関して、お褒めの言葉をい域関係の会議を予定していました。
しかし、朝から夕方まで濃密に行われました。
また、

ただくことができました。
また、個人的には、世界規模での新型コロナウイルス感染拡大

今回は「若手研究者データ解析・共有基盤

鍋島先生のご講演の中で、ご自身の研究ス
タイルを「時には他人の論文など読まずにの影響で、国際シンポジウムは2021年夏

創出チャレンジ（若手チャレンジ）」の採択に延期、領域会議は完全オンラインという者による発表も行われました。
これは、若手自分の研究に没頭する時期があったし、そ

形式での開催になりました。
ただ、2020年

支援班の今吉先生が中心となって企画されういう時期があってもいいのではないか」と初頭からの新型コロナウイルス対策のためた「若手チャレンジ」に採択された博士研究いう趣旨のお話をされていたことがとてもに、各種学会・研究会・シンポジウムのみな

員、大学院生による発表です。
コロナ禍にお印象的でした。利根川進先生も著書の中でらず、大 学・大 学 院の講 義や研 究 室でのいて、大学や研究所などでの研究活動が制「何をやるかより、何をやらないかが大切

ミーティングなど、ほとんどの方がオンライ限された若手研究者に対して、数理統計解だ」と述べられています。SNSなどを通じてンイベントを経験されていたこと、特にオン

析・バイオインフォマティックスや、
データマ

瞬時に世界中に情報がとびまわる世の中。

ライン会議システムZoomの使い方に精通

イニングの手法・技術の習得、データシェア

もちろん、自分の研究がどのような立ち位されていたこともあり、盛会のうちに終える

リングプラットフォーム構築に貢献するため

置にあり、どのような方向性で進めるべきことができました。
まずは、例年の経験値がのノウハウの習得等を通じて、将来的なスか、俯瞰することの重要性は言を俟たない

あまり参考にならない中、会議を円滑に企

テップアップや独立に向けた研鑽の場を提のですが、流行りに流されず、時に周りの喧画・運営してくださった関係者のみなさま、供することを目的として企画されたもので騒から離れ、
自分の研究にひたすら没頭す

特に大隅研のスタッフのみなさまには改めす。
その企画内容に沿って、若手研究者からる時間の重要性も改めて認識した貴重なて感謝の意を述べさせていただきたいと思の応募を募りました。合計10件の採択を時間になりました。

います。
ありがとうございました。

し、領域会議ではそれぞれ約5ヶ月間の成領域としては4年半の活動をひとまず閉じることになりますが、本領域に携わった研今回の領域会議は、2016年秋に発足し果を発 表していただきました（ 詳 細は本た「個性」創発脳として、最後の領域会議に

ニュースレター55ページ〜をご参照くださ

究者が、それぞれの立場で「個性」研究といなりました。新学術領域研究は、一人もしくい）。
いずれの発表も5ヶ月という短期間、しう研究領域のさらなる発展につながるようは少数の研究者で行われる基盤研究と異かも研究活動に制限がある中で、素晴らしな努力を今後も続けていければと願っておなり、数十にわたる研究グループがそれぞい成果をあげていただけたと思います。

ります。

れの新学術領域が掲げる共通の「お題」（本

領域会議1日目の最後には、本領域の立

領域では
「個性」
とは何か？
「個性」
を創発す

ち上げから終始一貫変わらぬ姿勢で領域（文責：郷 康広）

る生物学的・神経学的基盤は何か？）に分野を横断的かつ学際的に取り組むことを目的としています。face-to-faceで顔を合わせ、他愛もない話から生まれる共同研究のきっかけとして、オンサイトの領域会議が果たす役割を改めて感じたのも、逆の意味で新たな発見でもありました。2020年はコロナ禍のため、新たな共同研究の醸成の場が少なかったのは大変残念でした。特に第二期（後期）に公募研究として参画していただ
いた先生方との共同研究・連携研究を領域として十分に進められなかった点、進める仕組みを今から思うと、もう少し考えておけばよかったと個人的には少し後悔しています（そうは言っても、自分の研究室をコロナ
禍でいかに運営するかで当時も（今も？）頭がいっぱいだったのですが…）。

72

73

研究成果報告

ニホンザルで自閉スペクトラム症の特性を確認 自然発生例ではヒト以外で初めて〜医学・脳科学・ゲノム科学が協力して解明〜

本研究成果は、米国のオンライン科学雑誌『Science Advances』（9月21日付け）に掲載されました。

は、自閉スペクトラム症を含む精神障害に自閉スペクトラム症は、対人コミュニしました。さらに、このサルの脳で神経ケーションおよび相互作用の障害と興細胞の活動を実際に記録したところ、前みられる遺伝子の変異が同定されました。

味・行動活限局や反復的な行動により定頭葉内側部における他者の行動情報の処

この報告により、世界で初めて、ヒト以外

義される発達障害です。

理に関わる神経細胞が極めて少ないことの動物で自閉スペクトラム症の特性が自然が明らかになりました。さらにこのサルでに存在することを確認したと考えられます。

今回、当新学術領域A０３項目の計画
研究代表者である郷康広（自然科学研
究機構 新分野創成センター ブレインサ
イエンス研究分野）研究グループは、磯田昌岐教授（生理学研究所）、吉田今日
子医師（湯河原病院）、入來篤史シニア
チームリーダー（理化学研究所 脳科学
総合研究研究センター）、尾崎紀夫教授、
久島周特任助教（名古屋大学大学院医学系研究科）らとの共同研究において、社会性（対他行動）に特徴があった 1
頭のニホンザルの行動を詳細に調べることで、このサルが自閉スペクトラム症の特性と類似した行動特徴をもつことを発見

2016年10月7日リリース

世界初：父加齢と遺伝的リスクの相互作用に関する研究
本研究成果は、米国のオンライン科学雑誌『PLoS ONE』
（2016年11月17日付）に掲載されました。

自閉症スペクトラム障害や注意欠陥・遺伝子変異をもつマウスでも、父親の年本研究は、理化学研究所バイオリソース

多動性障害等の発達障害では、その症状

齢により多様な表現の行動異常を示すこセンターの若菜 茂晴（わかな しげはる）と、つまり、遺伝的なリスクの次世代へのチームリーダー、古瀬 民生（ふるせ たみ

び遺伝子−環境相互作用が絡み合う複雑伝わり方が父の加齢によって異なることをお）開発研究員、イタリア科学技術研究

な病因が想定されています。しかし、現時

世界で初めて示しました。

明らかにされていません。
東北大学大学院医学系研究科の大隅本研究成果は、米国東部時間の2016
年11月17日（日 本 時 間11月18日）にヒトiPS細胞由来神経幹細胞の低酸素培養により、短期にアストロサイト分化を誘導

Stem Cell Reports 8, 1506-1515, 2017

九州大学大学院医学研究院 中島欽一
■背

景

■内

容

中枢神経系は、共通の神経幹細胞か

ヒトiPS細胞由来神経幹細胞がアスト

Notchシグナル関連因子の協調的な作ら分化・産生された神経細胞（ニューロロサイトへの分化能を獲得する仕組み

用により、発生段階に沿ったヒト神経幹ン）とグリア細胞（アストロサイトとオリ

iPS細胞由来神経幹細胞は幼若な状態

細胞の性質変化が誘導されることをつき

ゴデンドロサイト）を中心に構成されてが維持されている、あるいは発生の進行

とめました。
（図1）

います。しかし、神経幹細胞は発生初期が非常に遅いのではないかと仮定し、細さらに、このメカニズムを応用し、レッは多分化能を保持せず、胎生中期にまず胞が置かれている微小環境である酸素濃ト症候群患者iPS細胞由来の神経幹細ニューロンの分化能を、胎生後期になっ度に着目しました。

胞を低酸素下にアストロサイトへ短期間てアストロサイトへの分化能を段階的にヒトiPS細胞由来神経幹細胞を胎児脳で誘導し、これまで知られていなかった

獲得します。アストロサイトは近年では軸内環境を模した低酸素条件下で分化誘

MeCP2が欠失したレット症候群患者ア

索伸展やシナプス可塑性の制御などを介導を行い、バイサルファイトシーケンス解

ストロサイトの新たな表現型も明らかにして学習・記憶にも影響を与えることが析を実施した結果、転写を調節するアスすることに成功しました。

明らかにされ、多くの神経疾患の発症及トロサイト特異的遺伝子のプロモーター

び病態に関与すると考えられています。

領域が、脱メチル化（図2）され、通常酸

ヒトiPS細胞の登場により、患者由来

素濃度に比べて、速やかに、より多くのアiPS細胞から神経幹細胞を作製すること

ストロサイトが産生される（図3）ことが侵襲的に（生体を傷つけない方法で）、によって、培養皿の上で疾患特異的な神

明らかになりました。

かつ短期間で行えることから、本研究成■ 効果・今後の展開

ヒトアストロサイトの機能解析を、非経系細胞の機能解析も可能になってきま

このエピジェネティックな性質変化のした。しかしながら、アストロサイトへのメカニズムとして、低酸素濃度分化培養

経疾患の病態解明や新規治療法の開発

分化能の獲得には約200日程度の長期では低酸素誘導因子（HIF1α）およびへと波及することが考えられます。

間培養が必要とされ、そのメカニズムも

細 胞 間の情 報 伝 達 方 法の一つである果は、発達障害を含めた様々な精神・神不明でした。

が多様であることから多数の遺伝子およ点ではその詳しいメカニズムについては

計画研究A02 中島班

所のValter Tucci教授らとの共同研究であり、文部科学省科学研究補助金の支援を受けて行われました。

PLOS ONEの電子版に掲載されました。

典子（おおすみ のりこ）教授、吉崎 嘉一（よしざき かいち）助教らは、遺伝子の発現を制御する因子Pax6の変異がリスク要

図1
ヒトiPS細胞由来神経幹細胞がアストロサイトへの分化能を獲得する仕組み因となり、父親の加齢が子孫の行動に影響を及ぼすことを明らかにしました。父親

TUBB3の高齢化の子孫に対する影響を明らかに

図2

GFAP

するため、若齢（3 ヶ月齢）あるいは高齢（12 ヶ月齢）の父親マウスから生まれた
Pax6変異マウスを用いて網羅的行動解析を実施しました。その結果、若齢の父
親マウスから生まれたPax6変異マウス
が母子分離コミュニケーションの異常を示した一方で、高齢の父親マウスから生まれたPax6変異マウスは多動傾向を示すことを見出しました。以上より、同一の74

2016年11月18日リリース

図3（※GFAP陽性アストロサイト（赤））低酸素濃度下では多くのアストロサイトが産生される75

研究成果報告

計画研究A02 中島班

計画研究A03 郷班

ほ乳類神経幹細胞が変化するメカニズムを明らかに〜異なる個性を持った細胞が生まれるしくみ〜

九州大学大学院医学研究院

チンパンジー親子トリオ（父親−母親−息子）の全ゲノム配列を高精度で解明

中島 欽一・今村 拓也

自然科学研究機構新分野創成センター

郷 康広

本新学術領域計画研究代表者である

神経幹細胞は、脳・神経系を構成するせるために、神経幹細胞が変化するメカ

本領域計画研究班代表である自然科した。それら高精度データをもとに、メンす。子どもが疾患を発症しているものの両

九州大学大学院医学研究院の中島欽一

主要な3つの細胞（ニューロン・アストロ

ニズムの詳細は不明でした。今回、マウス学研究機構新分野創成センター郷康広

デルの遺伝法則に合わない箇所を全ゲノ親が発症していないような家系を対象と教授および分担研究者の今村拓也准教

サイト・オリゴデンドロサイト）
を全て産み

モデルを用いて、脳を発達させるため必特任准教授らの研究グループは、情報・シ

ム中から889箇所同定し、
さらに、
それら

した、新規突然変異の解析が行われてい授らは、同研究院の伊藤隆司教授・三浦

出します(図1)。近年、
この幹細胞は大人須である DNA メチル化と呼ばれる神経

ステム研究機構国立遺伝学研究所 藤山を詳細に分類したところ、生殖細胞系列ます。
しかし、精度の低い配列結果から得史仁講師らとの共同研究により、神経幹になった脳にも存在し、学習記憶能力や幹細胞のゲノム修飾(遺伝子のスイッチ

秋佐夫特任教授、学習院大学 阿形清和

（精子および卵子）に起こる新規突然変られた結果からは、多くの偽陽性が得ら

細胞の性質が変化するメカニズムを明ら

認知機能の維持などに強く関与すること

ON・OFFを司るゲノムであるエピゲノム)教授、京都大学高等研究院 松沢哲郎副

異を45箇所同定することが出来ました。

れ、信頼のおける結果を得ることが未だかにしました。

が分かってきました。
しかし、脳を発達さに着目することで、脳の神経幹細胞が変院長・特別教授らとの共同研究により、チ

また、その75%は父親由来、つまり精子に難しい状況にあります。

化する3つのステップ（遺伝子スイッチ

ンパンジー親子3個体（父：アキラ、母：ア

形成の際に生じた変異の結果生じたもの

今回の研究で明らかにした結果、およON・OFFの移り変わり）を網羅的に明ら

イ、息子：アユム）の全ゲノム配列（遺伝情であることも明らかにしました。
それらのび解析手法は、その精度と信頼性の高さ

かにすることに成功しました(図2)。

報の配列）を高精度で決定（解明）し、父結果をもとに生殖細胞系列で起きる新規から、今後ヒト疾患研究における新たな本研究成果は、脳の中で異なる個性を親・母親それぞれのゲノムが子どもに受け一塩基突然変異率を計算したところ、塩解析手法を提供でき、新たな候補遺伝子

持った細胞が神経幹細胞から生まれるし継がれる際に起きるゲノムの変化を明ら

基あたり1世代あたり1.48×10 -8（1億の同定が進むことが期待できます。

くみの一端を明らかにしたものであり、こかにしました。

塩基対あたり平均1.48個）という変異率れにより、今後の認知機能改善等のためゲノムに起きる変異は進化の最も重要を得ました。
これはヒトの先行研究で得ら【論 文】の分子標的医療へ向けた飛躍的な発展な駆動力です。短時間に起きるごくわずかれた値0.96~1.2×10-8よりも高い値にShoji Tatsumoto, Yasuhiro Go, Kentaroが期待できます。

な変異の積み重ねが、生物多様性の源となります。

F u k u t a , H i d e k i N o g u c h i , Ta k a s h i

なります。
よって、
ゲノムに
「いつ」
「どこで」

ヒトの先行研究では、多くが約30倍の【論 文】「どのように」変異が起きるのか、
その詳細

データ量の解析結果であり、多くの偽陽Tsukasa Sanosaka◊*, Takuya Imamura◊*,を明らかにすることは、生命科学の様々な性を含む可能性があります。実際に、
チン

Nobuhiko Hamazaki, MuhChyi Chai,

問題に広く関わる重要な研究テーマでパンジーにおいて30倍のデータ量で再す。
変異率やそのパターンを精度高く推定解析した結果、多くの偽陽性が同定されする方法に、
父親-母親-子供（親子トリオ）

ました。親子トリオのゲノム解析は、自閉を用いた方法があります。
両親から子へのスペクラム症や統合失調症などの原因遺1世代の間にゲノムに生じる変異の数や伝子の同定にも応用されはじめていま

Katsuhide Igarashi, Maky Ideta-Otsuka,
Fumihito Miura, Takashi Ito, Nobuyuki Fujii,
Kazuho Ikeo, and Kinichi Nakashima* (◊Co-ﬁrst authors,*Co-corresponding
図1

authors)
DNA methylome analysis identiﬁestranscription factor-based epigenomic

Hirai, Tetsuro Matsuzawa, Kiyokazu
Agata & Asao Fujiyama
Direct estimation of de novo mutation
rates in a chimpanzee parent-offspringtrio by ultra-deep whole genome
sequencing
Scientific Reports, 7, 13561, 2017

パターンを直接観察する方法です。
しかし、その直接観察には、それぞれのゲノム

signatures of multi-lineage competence

配列を精度高く決定することが必要です。

in neural stem/progenitor cells

それを可能にしたのが、超高速にゲノム配Cell Reports 20: 2992-3003, 2017

Hayakawa, Masaki Tomonaga, Hirohisa

列を決定できる次世代シーケンサーです。
ヒトの親子トリオの場合、従来考えられていた変異率と比べてはるかに低い変異率（約半分の変異率）が複数の研究結果で報告されました。
しかし、データ量の不足による統計的な不確かさが残り、より精度の高い解析が必要とされていました。
さらに、ヒトで得られた結果が、ヒトに特異的であるのか、それともチンパンジーとも共通するのか、不明なままでした。
そこで、今回の研究では、１世代におけるゲノム変異の詳細を明らかにするために、チンパンジー親子トリオにおいて、
チン
パンジーゲノム配列（約30億塩基対）の

図2

76150倍以上に相当する塩基配列データ（4,500〜5,700億塩基対）を決定しま

図：チンパンジー親子トリオ（父：アキラ、母：アイ、息子：アユム）の全ゲノム配列を高精度に決定し、両親から子どもにゲノムDNAが継承される（遺伝する）際に起きる変化を詳細に解析した。子どものゲノ
ムは両親から1対ずつの染色体を譲り受けるが、その際に、親のどちらにもない塩基に変化することがごく稀にある。図の中では父親由来の染色体に父親とは違った塩基が生じている（父親はT（チミン）
であるのに対して子どもはC（シトシン））。
さらに、
このような変化は、父親由来が母親由来より約3倍高い頻度で起きていることを明らかにした。
このような一塩基の変化やより大規模な構造変化を含め、本研究では1世代のゲノム変化の全貌を詳細に明らかにした。

77

研究成果報告

公募研究A03 佐々木班

計画研究A02 中島班

作業記憶を担う海馬-歯状回ネットワークの神経動態を解明

妊婦への抗てんかん薬投与によって子どもはけいれんが起こりやすくなる!?

東京大学 大学院薬学系研究科

佐々木 拓哉

本領域公募研究班代表である東京大から訪れるべき位置を表象する神経活動研究で解明された海馬-歯状回の神経機学大学院薬学系研究科の佐々木拓哉助（海馬場所細胞の発火）が多く含まれて構は、動物の個性的な行動様式の創発に

教らの研究グループは、ラットに多数の選いました（図C）。すなわち、海馬は、保持も寄与する可能性が考えられます。

択肢があるような迷路課題を解かせ、課すべき作業記憶に対応した神経活動を強題を効率的に解くために必要な作業記

く保ち、不要な記憶に対しては神経活動【論 文】

憶（ワーキングメモリ）が、海馬の神経活を低下させることを意味します。課題を正Takuya Sasaki（佐々木拓哉）, Veronica C

動によって形成されていることを解明ししく解くことができない動物個体では、そました。

のような特徴的な活動は消失していまし動物は、現在の情報を一時的に記憶た。以上の結果から、記憶すべき事項がし、その記憶に基づいて一連の作業を効

次々と変化する環境において、適切かつ率的に実行することができます。
こうした

効率的に作業を進めるために必要な神

記憶は、「 作業記憶（ワーキングメモリ）」

経 動 態の一 端が明らかになりました。

と呼ばれており、その能力は個体毎に異個々の動物が有する記憶は、意思や適応なっているため、動物の個性を決定する行動を強く規定します。
このことから、本〜胎仔期の抗てんかん薬曝露が海馬に引き起こす長期的な影響とその改善法を解明〜
本研究成果は、2018年4月2日（月）に国際学術雑誌『Proceeding of the National
Academy of Sciences』に掲載されました。

九州大学 大学院医学研究院

中島 欽一

九州大学大学院医学研究院の中島欽が過剰興奮することによってけいれんなん感受性）との関連は明らかとなっていま

一教授、加藤聖子教授、松田泰斗特任助

どの発作を繰り返す神経疾患です。そのせんでした。

教と医学系学府博士課程4年の坂井淳

罹患率は全年齢層において約1%とされPiatti, Hwaun Ernie, Siavash Ahmadi,

彦らの研究グループは、脳の発生が盛んており、生殖年齢の女性もその例外では出生児の脳機能に与える影響におけるメ

Stefan Leutgeb, Jill K Leutgebに進んでいる胎仔期に一時的な抗てんかありません。
てんかんを合併した妊婦におカニズムの解明と治療法開発の一助となん薬の一つであるバルプロ酸ナトリウム

いては、
てんかん発作の予防を目的に抗ることが期待されます。

（Valproic acid：VPA）の曝露を受けた

てんかん薬を継続することが原則であり、【論 文】

成体マウスは、脳領域のうち、記憶の形成

抗てんかん薬の催奇形性に加えて、そのAtsuhiko Sakai, Taito Matsuda, Hiroyoshi

や維持に関わる海馬における新生ニュー妊娠中の投与が出生児の脳に与える長ロンの移動が障害され、けいれんが起こ期的な影響（晩発性影響）に関する研究

りやすくなること（人為的な負の個性の創が盛んに行われています。晩発性影響の出）、そして自発的運動によってそれらが例として、抗てんかん薬の一つである改善されることを世界に先駆けて発見しVPAの胎生期曝露による影響が挙げら

ました。

れます。
しかしながら、胎生期VPA曝露とDentate network activity is necessary
for spatial working memory bysupporting CA3 sharp-wave ripple
generation and prospective ﬁring of
CA3 neurons.
Nature Neuroscience 21, 258-269, 2018

一因になると考えられています。
これまでの作業記憶に関する研究では、前頭皮質や大脳基底核などの脳領域が主に注目さてんかんは脳の神経細胞（ニューロン）れてきました。
いっぽう、海馬とその近傍

本研究の成果は、妊婦への薬剤投与がDoi, Yukiko Nagaishi, Kiyoko Kato, andKinichi Nakashima :Ectopic neurogenesis induced byprenatal antiepileptic drug exposure
augments seizure susceptibility in adult
mice
PNAS 115, 4270-4275, 2018

出生後のけいれんの起こりやすさ（けいれの歯状回といった大脳辺縁系領域の関与はほとんど知られていませんでした。
しかし、海馬や歯状回は、前頭皮質や大脳基底核とも直接または間接的に神経連絡をもつため、作業記憶に重要な役割を担う可能性があります。
この仮説を検証するため、本研究では、薬理学的手法によりラット歯状回の神経細胞を選択的に脱落させ、これらのラットの作業記憶の能力を調べました。具体的には、八方向放射状迷路の端の位置に報酬を置き、自分が既に入ったアームと将来入るべきアー
ムを短期的に記憶するような課題を用いました（図A）。歯状回を破壊したラットでは、課題成績が有意に低下したことから、
歯状回の空間作業記憶における必要性が示唆されます。
さらに詳細な神経機構を調べるため、海馬-歯状回に数十本の図A：（左）
ラットに八方向放射状迷路における空間課題を解かせた。
ラットは、作業記憶を参照して、金属電極を慢性的に埋め込みました（図すべての報酬位置を効率的に訪れなければならない。
（右）歯状回を破壊したラットでは、課題の成績B）。記録された海馬神経細胞群の活動をが有意に低下した。

解析した結果、正常ラットでは、報酬を得ている時に強い神経細胞集団の同期活動が観察されましたが（図B）、歯状回破壊ラットではこのような活動が減少して
いました。
さらに、
この同期活動には、
これ

図B：（左）脳に電極を埋め込んだラットからの記録の様子。
（右）正常ラットの海馬では神経細胞群の同期活動を反映した脳波が検出された。
図C：（左）明らかになった海馬神経細胞の発火パターンの概念図。左から右にラットが動くと想定し、

図：胎仔期VPA曝露によって誘導される成体ニューロン新生障害とけいれん感受性増加の模式図。胎仔期VPA曝露は成体海馬NS/PCsにおいてCxcr4を含む細胞移動関連遺伝子群の発現を変化させ、異所性ニューロン新生を誘導し、その結果けいれん感受性が増加する。
自発的運動はこれらの異常を概ね改善した。

海馬場所細胞の代表的な発火位置を赤丸で示した。
この場所細胞は途中で場所受容野をもつが、その場所を訪れる前から発火（前向き発火）が検出された。
（右）正常ラットでは、作業記憶能力が低下している歯状回破壊ラットと比べて、前向き発火の割合が有意に大きかった。

プレスリリースはこちら https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/234
掲載ページはこちら http://www.pnas.org/content/early/2018/03/27/1716479115

7879研究成果報告

計画研究A02 星野班

計画研究A02 星野班「癌関連遺伝子」が神経前駆細胞と神経細胞の増殖・分化を制御することを発見

Ptf1aが最上流遺伝子として、脳の男性化・女性化に働くことを発見〜脳の性別を決定する新たなメカニズム〜（本研究成果は、
2018年7月3日に「Cell Reports（セル・リポーツ）」に掲載されました。）〜遺伝子ハブMeis1による小脳神経発達の新たなメカニズム〜
国立精神・神経医療研究センター（本研究成果は2018年1月31日に「Journal of Neuroscience」誌に掲載されました。）

国立精神・神経医療研究センター

神経研究所

神経研究所

星野 幹雄

星野 幹雄

BMPシグナルを促進すること、（3）
そして

Meis1は髄芽腫の発症に関与している

国 立 精 神 神 経 医 療 研 究 センタ ー

神・神経医療研究センター 病態生化学

BMPシグナルがAtoh1の分解を引き起可能性も考えられるために、今回の研究（NCNP）神経研究所の藤山知之研究生

関わるPtf1a遺伝子が「臨界期」
より遥か

子はいくつか報告されていますが、Ptf1a

研究部 部長 星野幹雄らの研究グループ

こし、（4）
その結果として前駆細胞から顆

成果は広く今後の小脳腫瘍研究の発展（現WPI-IIIS研究員）、星野幹雄部長と、に前の胎児期において視床下部と呼ばれはそれらの中で最も早く働く最上流遺伝

本領域計画研究班代表である 国立精研究グループは、膵臓や小脳の発達に

これまでにも脳の性分化に関わる遺伝は、いくつかの癌 発 症に関わる遺 伝 子粒細胞への分化を促進すること、を明らに寄与すると考えられます。

筑波大学WPI-IIISの柳沢正史機構長/教る脳領域の神経前駆細胞で発現すること子であり、今回の研究は脳の性分化の最Meis1が、小脳においては神経前駆細胞

かにしました。

【論 文】

授、船戸弘正客員教授らの研究グループを見出しました。
その領域でPtf1a遺伝子

初期段階を明らかにしたと言えます。本

Owa T, Taya S, Miyashita S, Yamashita

は、Ptf1a遺伝子が胎児期の視床下部にを破壊したノックアウトマウスを作製した

研究によって、脳の男性化・女性化のしくおいて働き、脳の男性化や女性化に関わ

ところ、
その脳は
「臨界期」
にテストステロ

みがより深く理解できるようになり、今後ることを明らかにしました。

ン刺激を受けても男性化できず、その一の脳発達と性差、ひいては個性創発の研方でテストステロン刺激を受けない場合

究に大きく貢献するものと考えられます。

から神経細胞への分化を促し、小脳発達

今回の知見により、
これまで個別に明に重要な役割を果たしていることを明ららかにされてきた小脳顆粒細胞の発生のかにしました。

分子機構を、Meis1というハブによってM, Adachi T, Yamada K, Yokoyama M,
Aida S, Nishioka T, Inoue YU, Goitsuka
R, Nakamura T, Inoue T, Kaibuchi K,

小脳は運動制御の中枢であり、そこに統合的に理解することが可能となりまし

含まれる小脳顆粒細胞は、脳発達期に顆た。
これは小脳にとどまらず、様々な脳部

Meis1 Coordinates Cerebellar Granule

男性と女性では脳の構造や機能に生でも女性化できないことが観察されまし

位での神経前駆細胞から神経細胞が生Cell Development by Regulating Pax6

【論 文】

粒細胞前駆細胞と呼ばれる神経前駆細まれつき差異があり、その差異を出発点た。
これらのことから、（１）脳の性分化（男Fujiyama T, Miyashita S, Tsuneoka Y,

胞から続々と生み出され、1,000億個もみ出されるしくみの理解につながると考とし、成長を通じてものの考え方や立ち性化または女性化）のためには、「 臨界の膨大な数に達することが知られていまえられます。
また、Meis1は一部の髄芽腫

居振る舞い、嗜好などの個性に違いが現期」以前に「性分化準備状態」になる必要す。正常な小脳機能の獲得には、脳発達において異 常 に強く発 現しています。

れます。ヒトを含む哺乳類の脳は「臨界があること、そして（２）胎児期の視床下の過程で適切なタイミングで適切な数の期」と呼ばれる時期にテストステロン刺激部Ptf1aが脳を「性分化準備状態」へと導

小脳顆粒細胞が前駆細胞から生み出さを受けると男性化し、その刺激を受けな

き、
その後の
「臨界期」
でのテストステロン

れることが必須です。
この制御がうまくい

いと女性化することが知られています。
し刺激・非刺激によって男性脳・女性脳へとかないと髄芽腫（medulloblastoma）とかし「臨界期」以前の脳の性分化機構に性分化させるということが明らかになり呼ばれる癌が生じることが知られていま

ついてはよくわかっていませんでした。

ました。

Hoshino M :Transcription, BMP Signaling and Atoh1
Degradation.
Journal of Neuroscience 38, 1277-1294,

2018

Kanemaru K, Kakizaki M, Kanno S,
Ishikawa Y, Yamashita M, Owa T, Nagaoka
M, Kawaguchi Y, Yanagawa Y, Magnuson
MA, Shibuya A, Nabeshima Y, Yanagisawa
M, Funato H, Hoshino M :Forebrain Ptf1a is required for sexual
differentiation of the brain.
Cell Reports 24, 79-94, 2018

す。
これまでの研究から、小脳顆粒細胞系の適 正な増 殖と分 化には「 A t o h 1 」、
「Pax6」、「BMP」などの遺伝子（タンパク質）が重要であることが知られています。
しかし、これらの遺伝子がどのように協調して機能するのかという仕組みについては明らかになっていませんでした。
星野部長らは、いくつかの癌を引き起こすことが知られているMeis1遺伝子が発達途上の小脳顆粒細胞とその前駆細胞 で 発 現 す ることを 見 出 しまし た 。
Meis1遺伝子を破壊したノックアウトマ
ウスでは、小脳が小さくなり、その内部構造が乱れてしまうことが判明しました。
こ
れらの結果はMeis1が小脳発達に必須であることを示しています。
さらに同部長らは、（1）Meis1がPax6遺伝子の発現を誘導すること、（ 2）誘導されたPax6が

図：Ptf1a遺伝子が胎児期に視床下部で働き、脳が「性分化準備状態」になる。
その後、臨界期になるとテストステロンの刺激・非刺激によって男性脳・女性脳（オス脳・メス脳）へと性分化する。視床下部のPtf1a遺伝子を破壊したノックアウトマウスでは脳が「性分化準備状態」になることができないため、臨界期でのテストステロン刺激の有無に関わらず正常に性分化することができない。
プレスリリースはこちら https://www.ncnp.go.jp/press/release.html?no=401
掲載ページはこちら http://www.jneurosci.org/content/38/5/1277.long80

プレスリリースはこちら https://www.ncnp.go.jp/press/release.html?no=419
掲載ページはこちら https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)30905-7

81研究成果報告

計画研究A03 郷班

計画研究A02 今吉班

成体脳新生ニューロンは行動タスク中の嗅球のパターン分離を促進する（本成果は、2018年3月13日に「eLife」誌に掲載されました。）

今吉 格

従来、
ニューロンの産生は胎児発生期と課題遂行中の嗅球神経回路の可塑的要な役割を担っていると考えられる。まにおいてしか行われないと考えられてい変化に異常がみられた。具体的には、正た、ニューロン新生は生後発達期においたが、ヒトを含めた哺乳類の生後脳・成体

常マウスでは、嗅覚関連学習の進行ととても、嗅球と海馬において活発に続いて脳においても神経幹細胞が存在し、側脳

もに、嗅球の主要な投射ニューロンであいる。特に海馬のニューロン新生は、動物

室周囲の脳室下帯や海馬・歯状回といっるMitral cellの発火抑制としての可塑的個体周囲の環境によって大きく変動する

た特定の領域では、ニューロンの新生が変化が観察される、
しかしながら、新生ことが知られており、生後の脳の発達に継続していることが解ってきた。新たに産ニューロン除去マウスでは、嗅覚関連学

様々な影響を与える可能性がある。例え出される多くの新生ニューロンは嗅球や習に異常が認められるともに、
このようなば、実験マウスにおいては、同じ遺伝的

海馬の既存の神経回路に組み込まれる

嗅球神経回路の可塑的変化も減少して

バックグラウンドを持った同腹の個体間が、このようなニューロン新生が個体にいることが明らかになった。興味深いことにおいても、行動パターンに様々な個体

とってどのような生理的意義を持っていに、報酬との関連学習は実施せず、受動差が存在する。
これらの個体差や個性をるのかはほとんど明らかになっていない。

的に匂い物質を暴露した場合には、正常創発するメカニズムのひとつの要因としヒトの成体脳におけるニューロン新生のマウスと新生ニューロン除去マウスでは、て、生後発達期のニューロン新生が関与様式については、他の種と異なるようであ

僧帽細胞の発火の可塑的変化に違いはしている可能性があり、今後の詳細な解るが、様々な哺乳類動物の脳において、見られなかったことから、匂い物質と報酬析が期待される。

ニューロン新生が起きていることが確認等の価値の連合を嗅覚神経回路に付与【論 文】

されている。本研究課題では、生後脳・成する過程に、新生ニューロンは貢献してWankun L Li, Monica W Chu, An Wu,

体脳において、活発にニューロン新生がいると考えられた。

起きている、
げっ歯類マウスをモデル動物

柔軟な嗅覚関連行動、
メスマウスの子として使用して研究を行った。我々の研究

育て行動、空間記憶の形成や忘却など、グループはこれまで、
ニューロン新生を遺様々な脳機能に成体脳ニューロン新生が伝的に操作できる遺伝子改変マウスを作関与することが報告されており、
ニューロ

成し、
ニューロン新生の機能的意義の一

ン新生は、脳機能の恒常性の維持にも重Yusuke Suzuki, Itaru Imayoshi , Takaki
Komiyama :Adult-born neurons facilitate olfactory
bulb pattern separation during task
engagement
eLife, 2018; 7:e33006.

端を明らかにしてきた。例えば、海馬のニューロン新生は、空間記憶の長期維持

野腹外側部、一次視覚野、前帯状皮質、線のアセチル化の状態の違いが主に関与してターの郷 康広 特任准教授（自然科学研究

条体、視床、小脳）を対象とした比較トランいることを明らかにしました（図2）。

機構生理学研究所・特任准教授 併任）ら

スクリプトーム解析を行い、その結果を比【論 文】

は、中国科学院上海生命科学研究院、
スコ

較しました。遺伝子発現が共に変動してい

Xu C, Li Q, Eﬁmova O, He L, Tatsumoto

ルコボ科学技術大学、自然科学研究機構

る共発現遺伝子の類似性をもとにクラス

基礎生物学研究所、京都大学霊長類研究

ター解析を行ったところ、24のモジュール

所，京都大学野生動物研究センター、新潟が発見され、そのうち4つがヒトに特異的、

大学脳研究所との国際共同研究として、
ヒ1つがチンパンジーに特異的なモジュール

ト、チンパンジー、
ゴリラ、テナガザル、およであることが分かりました。240個の遺伝びマカクザルの死後脳を対象とした遺伝子

子がチンパンジーの系統でのみ変動したの発現データおよびクロマチン修飾データのに対し、ヒト特異的な発現変動を示す遺伝分析を実施しすることで、ヒトの脳において子は1851個にも及ぶことが明らかとなり特異的な発現変化を示す複数の遺伝子群

ました。
さらに、
ヒト特異的な遺伝子の半数

自然科学研究機構 生命創成探究セン（モジュール）を発見し、そのモジュールに以上が、ヒト海馬のニューロンおよびアス分類される遺伝子の数がチンパンジーと比トロサイトにおいて遺伝子発現上昇を示す

べて7倍以上に及ぶことを明らかにしましことも明らかになりました
（図1）。

た。
さらに、
ヒトとチンパンジーの種の違い

また本研究グループは、遺伝子発現の制は、主に転写因子の発現状態・結合状態の御に重要なエピジェネティック変動、特に差に起因するものであり、一方で、脳の領転写を促進すると考えられているヒストン

域間の差には、プロモーター領域におけるのアセチル化状態の変動を調べるために、クロマチン修飾状態の違いが主に関与して先行研究において得られたデータを用い、いることも明らかにしました。

遺伝子発現の統合的な解析を行いました。

ヒトの脳の肥大化、特に前頭前野の肥大

その結果、ヒトとチンパンジーの種間にお化と、その結果としての高次認知機能の獲いて遺伝子発現の差を生み出す主な要因

得や言語使用などによる複雑なコミュニュ

は転写因子の発現状態・結合状態に起因ケーション能力の獲得は、ヒトが他の霊長するものであり、一方で，脳の領域間の差に類と大きく異なっている部分です。本研究は、プロモーター領域におけるクロマチン

S, Stepanova V, Oishi T, Udono T,
Yamaguchi K, Shigenobu S, Kakita A,
Nawa H, Khaitovich P, Go Y. :Human-speciﬁc features of spatial gene
expression and regulation in eight brain
regions.
Genome Research 28, 1097-1110, 2018

図1：ヒトとチンパンジーの死後脳における発現変動
遺伝子の解析。
ヒトとチンパンジーにおいて遺伝子発現変動を示す9726遺伝子を発現パターンの類
似性をもとにクラスター解析した結果、24個のクラスター（モジュール）に分類することが可能となった。
そのうち4つがヒト特異的、1つがチンパンジー特異的なモジュールであり、それぞれに分類される遺伝子の数の合計はヒトがチンパンジーの7倍以上（それぞれ1851遺伝子と240遺伝子）を占めていた。

対するひとつの切り口として捉え、ヒトとヒ与している事を示してきた。
しかし、
これら

トに近縁な霊長類（チンパンジー・ゴリラ・はニューロン新生の機能的意義の一部

オランウータン・テナガザル・マカクザル）をを明らかにしたに過ぎないと考えられた。

対象とし、それぞれの脳において遺伝子のまた、ニューロン新生は神経回路の可塑発現がどのように時空間的に制御され表的変化に対して、どのような機能を担って現型として現れるのか、その分子基盤を解おいるのかは、不明な点が多かった。

明することを目的として研究を行いました。

実験マウスが、わずかな匂い物質の構研究グループは、
ヒト脳の生物学的な特成比を嗅ぎ分け、報酬との関連学習をお異性を明らかにすることを目的とし、ヒトのこなう認知課題を遂行している過程にお脳内における遺伝子の発現地図を作成しいて、嗅球神経回路の可塑的変化を２光
図：成体脳嗅球において、新生ニューロンが神経回路に組み込まれる様子。DAPIによる核染色(青)。
蛍光タンパク質によって標識された新生ニューロン(緑、左図)。抗DCX抗体によって標識された新生ニューロン(赤、右図)。

本研究課題は、
米国カルフォルニア大学サンディエゴ校の小宮山尚樹博士の研究グループとの共同研究である。
掲載ページはこちら https://elifesciences.org/articles/33006

82

郷 康広

脳の進化を
「ヒトとは何か？」という問いには、先天的忌避臭への応答行動などに関から除去したマウスでは、嗅覚関連学習

自然科学研究機構 生命創成探究センター

グループは、
ヒトの最も大きな特徴であるに必要なことや、嗅球のニューロン新生

たって観察した。新生ニューロンを脳内〜霊長類脳の遺伝子発現変動とエピジェネティック変動の網羅的解析〜
本研究成果は、2018年８月1日に米国コールド・スプリング・ハーバー研究所発行の学術誌Genome Research誌に掲載されました。

京都大学 生命科学研究科

子顕微鏡システムを用いて数週間にわ

ヒトとチンパンジーの脳の違いを発見た上で、ヒト6個体、
チンパンジー6個体、
ゴ
リラ2個体、
テナガザル1個体の死後脳8領域（運動前野、前頭前野背外側部、前頭前

図2：種差・脳の領域差を生み出す遺伝子発現制御機構。
ヒトとチンパンジーの間の遺伝子発現の差には，転写因子の発現状態変化や結合状態の変化が主な要因となっているのに対して，脳の異なる領域における遺伝子発現の差を生み出す主な要因は、プロモーター領域のクロマチン修飾状態の違いであることを明らかにした。

プレスリリースはこちら https://www.excells.orion.ac.jp/pr/20180802pr01.html
掲載ページはこちら https://genome.cshlp.org/content/28/8/109783研究成果報告

公募研究A03 和多班

公募研究A01 河田班

人類で進化し、多様性が維持されている｢こころの個性｣に関わる遺伝子を特定聞こえない小鳥でも個体ごとに特徴のある歌をうたう〜聴覚によらない生得的なメカニズムが発声パターンの個体差を生む〜（本研究成果は、
2018年6月7日にScientiﬁc Reportsに掲載されました。
）

北海道大学 大学院理学研究院

和多 和宏

北海道大学大学院理学研究院の和多入力に依存せずに発達してくる歌には、ターンを歌っていたのではないことを意和宏准教授らの研究グループは、聴覚を個体ごとに異なる音響特性をもっている

味します。
つまり、
カナリアの歌の個体差

剥 奪 され たカナリア ( 学 名 S e r i n u s

ことが分かりました。
また、次の年になるは聴覚に依らず、生得的な要因を土台に

canaria)においても、生後発達する歌にと前年の歌の特徴を維持しながら、部分して発達していると考えられます。

個体ごとに個性があること、また毎年季

的に新しく音要素を入れ替えることを発聴覚による発声学習には、歌のレパー

節性に歌発達が繰り返されるにも関わら見しました。耳が聞こえない場合、歌のレトリーを増やし、
メスにとって魅力的な歌ずその個体差が維持されることを明らか

パートリー数は減りますが、歌を構成すを獲得することで個体差を際立たせるなにしました。
これは、感覚入力に依存しなる音要素の数や配列などには違いがあり

ど重要な役割があります。その音声発声

くても発声（運動）パターンに個体差を作ませんでした。
このことは、ある割合の音

学習の行動基盤に、種や個体ごとの制約

り、維持する神経行動メカニズムの存在

要素を維持しながら残りを入れ替えるとなどの生得的な要因が影響していることを示唆します。

いう、毎年の歌の変化が聴覚によらずにが考えられ、さらなる研究でその関わり

ヒトの言語や小鳥の歌は、親など他個制御されていることを意味します。耳が聞が明らかになることが期待されます。

体の発声をまねて類似した音を発するこ

こえない個体も固定化した歌を次の年に【論 文】とで獲得され、これを発声学習といいま

いったん崩し、再び固定化させたときに

Chihiro Mori, Wan-chun Liu, Kazuhiro

す。発声学習で獲得される発声パターン

前年の歌の特徴、
つまり個体差のある音には個体差が生まれ、それが個体識別や響特性をもつ歌を再発達してくることが個体間コミュニケーションに重要な役割

分かりました。
このことは、
でたらめに歌っを果たします。
しかし、聴覚入力の有無にて偶然に固定化されてしまった発声パ

ジアの集団では、
この多型座位の付近で

藤大気（博士後期課程学生）と河田雅圭

み効率が低いほか、
うつや不安症傾向、有意に遺伝的多様性が増加しており、多教授は、哺乳類15種のゲノム配列を用い

精神的個性の一つである神経質傾向は型を積極的に維持する平衡選択)が働いて、精神疾患関連遺伝子588個の進化速

Thr型の方が強いことが示されています。

ていることが明らかとなりました(図2)。

度を推定しました。
その結果、3つの遺伝

また、Thr型は双極性障害や統合失調症

つまり、不安傾向や神経質傾向などを子（CLSTN2, FAT1, SLC18A1）が人類のなどとの関連が指摘されています。
これら

より強く示すThr型は、チンパンジーとの進化過程で自然選択を受けて加速的にを ふ ま え る と 、人 類 の 進 化 過 程 で共通祖先から人類の進化の過程で、何ら進化してきたことを見出しました。中でSLC18A1遺伝子に生じた遺伝的変化

かの有利な影響を与えていたと考えられも、SLC18A1遺伝子の136番目のアミノ

は、
ヒトの精神機能に影響を与えた可能

ます。
その後、
ヒトがアフリカ大陸を出て、酸座位は、ヒト以外の哺乳類は全てアス性があります。

ヨーロッパやアジアなどに広がった際に、

パラギン
（Asn）
でしたが、
ヒトにはスレオ

一方で、Thr型とIle型はどちらが先に抗うつ・抗不安傾向を示すIle型が、自然出現したのか、
また、
なぜうつや不安傾向

選択を受け有利に進化したことが推測されます。
しかし、Ile型とThr型は、どちらかRecurrent development of song

目のアミノ酸がThrであるSLC18A1遺伝頻度で存在するのかなど、その進化機構

一方に完全に置き換わることなく、両方

idiosyncrasy without auditory inputs inthe canary, an open-ended vocal learner
Scientific Reports 8, 8732, 2018

グバードは、発声学習の動物モデルとして行動神経科学研究で長く用いられてきま子）とIle型（同アミノ酸がIle）はヒト集団

は不明でした。
そこで本研究ではさらに、の遺伝子が積極的に維持されるような自中に約３：１という割合で存在していま

シミュレーション解析を交え、Thr型とIle

然選択が働いていると考えられます。

す。つまり、人によって持っている136番

型の進化プロセスの解明、およびこの多カナリアを用い、発声学習のお手本となる親鳥の歌や自分の声が聞こえない状態
で、どのように歌が発達し維持されるのか

本研究は、ヒトの精神的特性がその進目のアミノ酸が異なり、各個人は３つの型に働く自然選択の検出を試みました。

化過程で強い自然選択を受けてきたこと

遺伝子型(Thr/Thr、Thr/Ile、Ile/Ile)のその結果、ネアンデルタール人など古人を示すとともに、私たちのこころの多様性

どれかをもっているということになります

類の時点で既にThr型は存在しているこに関わる遺伝的変異が自然選択によって（日本人では、約52%の人がThr/Thrと、Ile型は人類が出アフリカを果たした

積極的に維持されていることを初めて実型、約40%の人がThr/Ile型、約8%の人前後で出現し、有利に働く自然選択を受証したものです。私たちの「十人十色」なけ頻度を増加させていったこと、一方で、あり方には、進化的な意義があるのかも

SLC18A1遺伝子は小胞モノアミントラ

アフリカの集団では、Ile型の頻度は低く、しれません。本研究は、ヒトの精神的個性

ン ス ポ ー タ ー １（ V e s i c u l a r

自然選択を十分に受けていないことが明の違いや、うつ症状・不安症をはじめとす

M o n o a m i n e Tr a n s p o r t e r 1 :らかとなりました。また、
ヨーロッパやアる精神疾患の進化学的意義を明らかに

図1

図2

がIle/Ile型の遺伝子を持っています）。

した。本研究では、ソングバードの一種のVMAT1）
をコードしており、神経や分泌を詳細に解析しました。カナリアは毎年細胞内で分泌小胞に神経伝達物質を運

季節性に新しく歌を学びます。通常、1年搬する役割を果たしています(図１)。上記

目に獲得した音要素の種類を部分的にのアミノ酸置換が生じた座位は、タンパク維持しつつ、新しく加えたりなくしたりし質の機能制御に関わるドメインに属してて歌を変化させます。今回の研究ではこいることから、神経伝達物質の運搬に影の毎年の歌変化に特に着目して実験を行固定化することがわかりました。
この聴覚の方が小胞への神経伝達物質の取り込などに関わる遺伝的変異が集団中に高めいきんるいを発達させ、種特異的な発声パターンを

東北大学大学院生命科学研究科の佐の型がありました。
そして、Thr型（136番

小鳥として親しまれている鳴禽類ソンがなくても正常な場合と同様の期間に歌

河田 雅圭

ニン
（Thr）
とイソロイシン
（Ile）
という2つ

の発達にどのような影響があるかは、
よく

いました。
その結果、
カナリアは聴覚入力

東北大学 大学院生命科学研究科

Wada :

よって発声パターンの種特異性や個体差
分かっていませんでした。

本研究の成果は、
2018年8月21日にアメリカ進化学会とヨーロッパ進化学会が共同で出版する新しい雑誌「Evolution Letters」に掲載されました。

図：カナリアの歌発達を聴覚ある・なしで比較した図。歌は縦軸が周波数、横軸が時間のスペクトロ
グラム(声紋）で示した。聴覚がなくても、正常な場合と同様に発声パターンを変化させ、種特異的な（カナリアの歌としての特徴をもった）歌を完成（固定化）させた後、次の年に、前年と同様の音要素を維持しつつ、部分的に音要素を入れ替えていた。

響を与える可能性が高いと推測されます。実際、Thr型とIle型の違いがタンパク質の機能やヒトの精神に与える影響についてはいくつかの先行研究があり、Thr型

図1：SLC18A1（VMAT1：小胞モノアミントランスポーター１）の模式図。神経細胞内でシナプス小胞にセロトニンやドーパミンといったモノアミン神経伝達物質を蓄える働きを持つ。Thr型は、Ile型に比べて小胞へのモノアミンの取り込みが少ない。
プレスリリースはこちら https://www.hokudai.ac.jp/news/180613̲pr2.pdf
掲載ページはこちら https://www.nature.com/articles/s41598-018-27046-4

84

図2：世界各地の集団におけるThr136Ileの頻度と自然選択の様子。
アフリカ以外の集団ではIle型の頻度が高く、平衡選択によって積極的に多型が維持されている可能性が示された。

85

研究成果報告

計画研究A02 中島班
するもので、精神疾患を含めた多様な個版する新しい雑誌で、進化学分野の最先【論 文】

性の捉え方や社会的意義を考える上で、端の研究成果が掲載されました。本論文

Sato DX, Kawata M:

大きな示唆を提示するものと思われまはオープンアクセスで、自由に閲覧可能です。

す。

本 研 究 の 成 果 は 、8 月 2 1 日 に

本研究は、文部科学省科学研究費、新Evolution Letters誌に掲載されまし学術領域｢個性創発脳｣ (17H05934)

た。Evolution Letters誌は、アメリカ進の支援を受けて行われました。

細胞の個性を胚葉を越えるまで書き換え‒免疫細胞からニューロンの作製に成功

Positive and balancing selection on
SLC18A1 gene associated withpsychiatric disorders andhuman-unique personality traits.

〜脳梗塞や脊髄損傷など神経疾患治療への応用が期待される成果〜
本研究成果は、2019年1月9日に国際学術雑誌『Neuron』のオンライン版に掲載されました。

九州大学 大学院医学研究院

Evolution Letters 2, 499-510, 2018中島 欽一

九州大学大学院医学研究院の松田泰がある脳・脊髄内の免疫担当細胞ですした。この成果は、損傷部位に集積したミ

斗助教、今村拓也准教授、中島欽一教授

が、通常はニューロンへ変化することはクログリアからニューロンへダイレクトリ

らの研究グループは、世界で初めて、脳ありません。研究グループは、脳の発生

プログラミングすることで実際に運動機掲載ページはこちら https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/evl3.81や脊髄の中で通常は免疫細胞として働過程でニューロン産生に関わる重要な能回復が見られる可能性を示しており、Editor Blog

くミクログリアに、たった1つの遺伝子遺伝子であるNeuroD1をミクログリア

将来的な神経疾患治療への応用が期待（NeuroD1）を導入するだけで、機能的へ導入すると、ミクログリアの運命制御できます。

な神経細胞（ニューロン）へ直接変化（ダに関わるエピジェネティクスの書き換え【論 文】

イレクトリプログラミング）させることにが起こり、結果としてニューロンへのダイ

Matsuda T, Irie T, Katsurabayashi S,

成功しました。

レクトリプログラミングが誘導されるこ

化学会とヨーロッパ進化学会が共同で出
プレスリリースはこちら https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/research/results/detail---id-48176.html
https://evolutionletters.wordpress.com

計画研究A02今吉班

2018年10月17日
遺伝子のスイッチを「光」と「薬剤」で制御できる新技術を開発（本研究成果は、2018年10月9日に「Cell Reports（セル・リポーツ）」に掲載されました。）

京都大学 生命科学研究科

今吉 格

京都大学生命科学研究科の今吉格 教

きることが示されました。

授（計画研究代表）、山田真弓 同特定助

本研究成果によって、幹細胞の細胞増教らの研究グループは、哺乳類細胞にお殖や細胞分化に関与する遺伝子のダイナ

いて、「 青色光」により遺伝子のスイッチ

ミックな発現パターンを
「光」
と
「薬剤」
に

（遺伝子発現）を効率良くオン・オフでき

よって人工的に操作することが可能となる新しいテトラサイクリン誘導系（Tet）
シり、脳発生の多様性を生み出すメカニズ

ステムを世界で初めて開発しました。
これまで酵母細胞などでは、光もしくは【論 文】

脊髄損傷や脳梗塞などによって神経とを明らかにしました。人為的操作によ

回路が傷つき失われると、神経伝達機能

り 作 製 さ れ た ニュー ロン は 、既 存 のが絶たれ、運動機能などが障害されまニューロンと類似した遺伝子発現パター

す 。運 動 機 能 回 復のためには 、新しいンを示すだけでなく、シナプスを形成すニューロンを損傷部位に供給することることで神経回路に組み込まれ、自発的で、失われた神経回路を再構築する必要

な神経活動を行います。このように、作があります。ミクログリアは、神経損傷製したニューロンは生体のニューロンと部位に集積して死細胞を除去する性質

同様の性質を有していることがわかりまH a y a s h i Y, N a g a i T, H a m a z a k i N ,Adefuin AM, Miura F, Ito T, Kimura H,
S h i r a h i g e K , Ta k e d a T, I w a s a k i K ,Imamura T and Nakashima K:
Pioneer factor NeuroD1 rearranges
transcriptional and epigenetic proﬁles
to execute microglia-neuron
conversion.
Neuron,2019,Doi:10.1016/j.neuron.2018.

12.010

Yamada M, Suzuki Y, Nagasaki SC,
Okuno H, and Imayoshi I:
L i g h t c o n t r o l o f t h e Te t - g e n e
expression system in mammalian cells.
Cell Reports 25, 487-500, 2018

ムや神経科学研究への貢献が期待されます。

薬剤を用いて遺伝子発現を制御する技術は知られていましたが、哺乳類細胞ではその効率が必ずしも満足いくものではありませんでした。そこで、本研究グルー
プは、シロイヌナズナ由来の光受容体に着目し、それを従来のTetシステムと組み合わせることにより、遺伝子発現のオン・
オフを
「青色光」
と
「薬剤」
で制御できる新
しい技術の開発に成功しました。
この技術（PA-Tetシステム）を用いることにより、マウスの脳の神経幹細胞や神経細胞
あるいは皮膚中に存在する細胞など、さ
まざまな哺乳類細胞において、それらの遺伝子発現を光と薬剤で効率良く制御で

図：NeuroD1はミクログリア内のバイバレント状態にあるニューロン特異的遺伝子に結合し、ニューロン運命プログラムを発動する。
ニューロン特異的遺図1

伝子の中には転写抑制因子（Scrt1やMeis2）も含まれ、それらはミクログリア特異的遺伝子発現に関わる転写因子の遺伝子を抑制し、ミクログリア運命プログラムを止める。

プレスリリースはこちら http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research̲results/2018/181010̲1.html
掲載ページはこちら https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)31456-6

86

プレスリリースはこちら https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/307
掲載ページはこちら https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(18)31086-987

研究成果報告

計画研究A02 今吉班

公募研究A03 佐々木班

精神的ストレス応答の個体差に関連した脳活動を発見

神経幹細胞の休眠化・活性化機構を解明〜眠った神経幹細胞から神経細胞をつくりだす〜（本研究成果は、7月1日に英国科学誌「サイエンティフィック・レポーツ誌」、
および7月22日に英国科学誌「サイエンティフィック・レポーツ誌」に掲載されました。
）

本研究成果は、2019年5月1日（米国東部標準時）に科学雑誌「Genes & Development（ジーンズアンドディベロップメント）」に掲載されました。

東京大学大学院 薬学系研究科

京都大学 生命科学研究科

佐々木 拓哉今吉 格

京都大学大学院・生命科学研究科のら、胎 児 期の神 経 幹 細 胞ではH e s 1と経幹細胞が休眠化することが明らかにな

今吉格 教授（計画研究代表）
らの研究グ

Ascl1の発現が振動しており、
この振動

りました。

ループは、影山龍一郎 京都大学ウイル

発現によって活性化状態になることがわ

本研究成果は、生後脳の可塑的性質のス・再生医科学研究所教授（兼・京都大かっていました。
しかし、休眠状態に陥る

学 物 質 ー 細 胞 統 合 シス テム 拠 点

メカニズムは明らかになっていませんで（iCeMS＝アイセムス）副拠点長）、末田した。

性創発機構の解明につながることが期待

本領域公募班代表である東京大学大電極を埋め込み、
その神経活動を記録し本研究成果は、日本時間7月2日（火）学院薬学系研究科の佐々木拓哉助教らました 。１つ目の 論 文 ( A b e e t a l . ,（英国時間7月1日（月））に英国科学誌の研究グループは、ストレス応答の個体

Scientific Reports, 2019)では、
ストレ「サイエンティフィック・レポーツ誌」、おひとつであるニューロン新生の制御メカ

差を生み出す神経回路活動を見出すこ

ス応答の感受性が高い動物群において、よび日本時間7月23日（火）（ 英国時間7

ニズムを明らかにしたもので、生後の個とに成功しました。

腹側前頭前皮質の神経発火頻度が特に月22日（月））、英国科学誌「サイエンティ

ヒトを含む動物は、生活の中で様々な顕著に低下することを見出しました。
２つフィック・レポーツ誌」に掲載されました。

梨沙 生命科学研究科博士課程学生、播本研究において、成体脳に内在する神されます。

ストレス刺激に曝されています。
しかし、目の論文(Nakayama et al., Scientific【論 文】

磨有希子 ウイルス・再生医科学研究所

経幹細胞を調べたところ、Hes1の発現【論 文】

同じようにストレス刺激を受けても、そのReports, 2019)では、動物がストレス負Abe R, Okada S, Nakayama R, Ikegaya

研究員（現・ハーバード大学研究員）
らのが持続しており、一方Ascl1はHes1にRisa Sueda, *Itaru Imayoshi (equal

反応は一様でなく、個体差が存在します。

荷を受ける前の広範な大脳皮質活動を研究グループと共同して、神経幹細胞のよって持続的に抑制されるために発現しこの性質は、動物の個性を形成する上で記録し、多数の脳波信号データに機械学

休眠化および活性化が2種類の遺伝子ていませんでした。そこで、ウイルスベクも重要です。
これまで、ストレス応答に関習を適用して解析しました（図）。その結Hes1とAscl1によって制御されているこターを用いて休眠状態の神経幹細胞にする分子メカニズムや組織学的変化に果、多数の大脳皮質領域で生じるデルタとを発見しました。

Ascl1を導入したところ、成体脳に内在vs. active neural stem cells in the adult

ついて、多くの研究がなされてきました

波やシータ波など、特定の周波数帯の脳mouse brain

が、こうした個体差に着目し、具体的な神

波強度の相関が、その後のストレス応答

経活動を調べた研究はほとんど存在しての感受性と関連することを見出しましいませんでした。

た。

神経細胞（ニューロン）の元となる神経する神経幹細胞を活性化し、神経細胞を幹細胞は、胎児期には盛んに増殖して多産生することに成功しました。つまり、

くの神経細胞を生み出しますが、大人にHes1の発現が振動するとき（Ascl1の発なると神経細胞をつくる能力が低下した

現も振動）に神経幹細胞は活性化し、持休眠状態になります。
これまでの研究か続するとき（Ascl1は発現しない）には神

c o n t r i b u t i o n ) , Yu k i k o H a r i m a a n d*Ryoichiro Kageyama:
High Hes1 expression and resultant
Ascl1 suppression regulate quiescent

Genes Dev. 33, 511-523, 2019

; Published in Advance March 12, 2019,
Doi:10.1101/gad.323196.118

Y, Sasaki T*
Social defeat stress causes selective
attenuation of neuronal activity in theventromedial prefrontal cortex.
Scientiﬁc Reports, 9:9447 (2019)
Nakayama R, Ikegaya Y, Sasaki T*
Cortical-wide functional correlations
are associated with stress-induced
cardiac dysfunctions in individual rats

本研究グループは、
マウスやラットを用本研究により、ストレス応答の個体差

いて、他の強い動物から攻撃を受けるよを生み出す脳神経活動の一端が解明さうな社会的敗北ストレスを負荷しましれました。
また、本研究成果は、心理的ス

た。このストレス刺激を受けた動物は、

トレスに起因したうつ病など精神疾患の様々な程度のストレス応答、
すなわちスト

発症リスク軽減や治療のための脳メカニ

レス感受性の個体差を示します。
こうしたズム解明に向けた布石になると期待され様々な動物において、大脳皮質に多数のます。

Scientiﬁc Reports, 9:10581 (2019)

掲載ページはこちら https://www.nature.com/articles/s41598-019-45833-5
掲載ページはこちら http://genesdev.cshlp.org/content/33/9-10/511.full

88

https://www.nature.com/articles/s41598-019-47171-y89

研究成果報告

公募研究01 河田班

計画研究A02 星野班

人類は不安やうつ傾向が高まる方向に進化した可能性を示唆

計画研究A03 郷班

自閉症や統合失調症、薬物依存など、様々な精神疾患に関わる
AUTS2遺伝子がシナプスの形成や恒常性維持に関わることを発見

VMAT1 遺伝子変異の機能変化の解析から(本研究結果は、12月2日付でBMC Evolutionary Biology誌（電子版）に掲載されました。)

計画研究代表者(A02)星野幹雄と、計画研究代表者(A03)郷康広、公募研究代表者(A02)菅野康太との共同研究がiScienceに掲載されました。
国立精神・神経医療研究センター 病態生化学研究部 星野 幹雄

東北大学大学院 生命科学研究科

自然科学研究機構 生命創成探究センター 認知ゲノム研究グループ 郷 康広

河田 雅至

東北大学大学院生命科学研究科の佐鹿児島大学 人文学科 心理学コース 神経科学研究室 菅野 康太

度を増したことをふまえると、過去と現在は不明でした。

藤大気（博士後期課程学生）と河田雅圭

そこで本研究では、チンパンジーとのでは神経伝達に関わる経路に異なる選教授（本領域公募班研究代表）
らは、同研

共通祖先から人類の進化過程で生じた択圧がかかっている可能性が考えられま

究科の永井友朗助教（研究当時、現福島可能性のある５つのVMAT1タンパク質す。本研究成果は、認知や情動機能に関

県立医科大学助教）、大橋一正教授と共を人工的に再現し、蛍光神経伝達物質をわる神経伝達物質の調節機構が、人類の同 で、神 経 伝 達 物 質 の 輸 送 に 関 わる

用いて、各遺伝子型のVMAT1タンパク

進化過程で独自の進化を遂げた可能性

VMAT1遺伝子が人類の進化過程で経質の神経伝達物質の取り込み能力を定を示しており、私たちの精神的個性や精た機能的変化を明らかにしました。

量、比較しました。
その結果、人類進化の神・神経疾患の生物学的意義について示

同研究グループの以前の研究により、初期においてVMAT1タンパク質による唆を与えると期待されます。

神経や分泌細胞内で分泌小胞に神経伝

モノアミン神経伝達物質の取り込みは低【論 文】

達物質を運搬する小胞モノアミントラン

下したことが明らかとなりました（図２）。

Human-speciﬁc mutations in VMAT1

スポーター１（VMAT1）遺伝子が、人類

130Gly/136Thrと強い不安・うつ傾向の進化過程で自然選択を受け、進化してとの関連を示している先行研究をふまえきたことが示唆されましたが、
その際に生

ると、
これは、人類進化の初期において不じたアミノ酸 置 換（ 1 3 0 G l u → G l y 、安やうつ傾向が強まる方向に進化した可136Asn→Thr）
がVMAT1タンパク質の能性を示しています。一方で、その後に出神経伝達物質の取り込みに与えた影響

現した136Ile型が低不安傾向を示し、頻公募研究A02 菅野班

国 立 精 神 神 経 医 療 研 究 センタ ー

AUTS2の機能が失われると、興奮性シナ

この研究は、本領域の郷康広・計画研（NCNP）神経研究所の堀啓室長およびプスの数は増えますが抑制性シナプスは究代表者（A03、生理学研究所）と菅野康

星野幹雄部長(本領域計画研究代表者）

変わらないため、興奮性／抑制性のバラ

太・公募研究代表者（A02、鹿児島大学）

らの研究グループは、
自閉症や統合失調

ンスが破綻してしまい、脳がより興奮したの支援を受けて行われた共同研究です。

症、薬物依存など、様々な精神疾患に関状態になってしまいます。今回の発見か

本研究成果は令和2年6月26日に科学

わるAUTS2遺伝子が中枢神経のシナプ

ら、AUTS2遺伝子の変異を持つ患者さん

雑誌「iScience」に掲載されました。

ス形成やその恒常性維持に関わることをでは、脳内の興奮性/抑制性シナプスバラ【論 文】

明らかにしました。

ンスが破綻した結果、てんかんやあるいはHori K, Yamashiro K, Nagai T, Shan W,

AUTS2遺伝子は、
自閉症スペクトラム

各種精神症状が引き起こされるのではな

障害や統合失調症、ADHD、薬物依存な

いか、ということが明らかにされました。今

ど様々な精神疾患に広く関連することが回の成果は、神経接続の基本単位である

regulation of monoamine circuits.

分かっていました。
この遺伝子がコードすシナプスの数を制御するメカニズムを明Daiki X. Sato, Yuu Ishii, Tomoaki Nagai,

るAUTS2タンパクは、胎児期や乳児期のらかにしただけでなく、各種精神疾患やて脳の中で神経細胞の形態や動きを制御

んかんなどの発症機構の理解にもつながしたり、脳の発達に関わる様々な遺伝子るものだと考えられます。

confer functional changes andmulti-directional evolution in the

Kazumasa Ohashi, Masakado Kawata
BMC Evolutionary Biology, 2019, 19:220の発現を調節したりするなど、多様な働

Egusa SF, Shimaoka K, Kuniishi H, Sekiguchi M, Go Y, Tatsumoto S, Yamada M,
Shiraishi R, Kanno K, Miyashita S, Sakamoto A, Abe M, Sakimura K, Sone M,
Sohya K, Kunugi H, Wada K, Yamada M,
Yamada K, Hoshino M: AUTS2 regulation of synapses for proper synaptic
inputs and social communication.
iScience, 2020 May 18;23(6):101183.

きを持つタンパク質であることが示されていました。一方で、AUTS2は成熟した成人の脳にも存在しますが、その働きについてはほとんど分かっておらず、
この遺伝子の異常がどのようにして様々な精神疾患を引き起こすのかも明らかにされていませんでした。
この度、本研究グループは、生後、脳が図1.Auts2遺伝子変異マウス脳内に見られる興奮性シナプスの形成

発達していく過程で活発に作られたり刈り込まれたりする「シナプス（神経細胞同士の結合部分)」に着目し、AUTS2タンパ
クがシナプス形成に果たす新たな役割を明らかにしました。脳内の神経細胞は、神経活動を促す「興奮性シナプス」と、逆に

図1.VMAT1（小胞モノアミントランスポーター１）の模式図と遺伝子配

図2.各VMAT1遺伝子型の神経伝達物質の取り込み効率。
チンパンジー

列の進化。神経細胞内でシナプス小胞にセロトニンやドーパミンといったとの共通祖先（左）から人類系統に至る過程で、VMAT1の神経伝達物質

それを抑え込む「抑制性シナプス」で繋がっており、
これらの数がバランスよく保モノアミン神経伝達物質を蓄える働きを持つ。人類の進化過程で130番の取り込みは減少する方向に進化した。一方で近年（約10万年前）、新た目と136番目のアミノ酸座位に、それぞれグルタミン酸（Glu）
からグリシな遺伝子型であるIle型が出現し、こちらは神経伝達物質の取り込み効率ン（Gly）、
アスパラギン（Asn）からスレオニン（Thr）へ置換が生じている。

が非常に高いことから、人類進化の初期とは異なる選択圧がかかったと推測される。

たれることで、健やかな精神活動が営まれます。我々は、AUTS2が興奮性シナプ
スの新規形成を抑え、刈り込みを促進することで、結果的に興奮性シナプスの数

プレスリリースはこちらが増えすぎないように調整していること

https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/research/results/detail---id-49122.html

を見出しました。一方で、抑制性シナプス

BMC Evolutionary Biology掲載ページはこちら

に対してはこのような働きがありません。

https://bmcevolbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12862-019-1543-8

図2.Auts2遺伝子の異常が引き起こす神経回路機能障害
プレスリリースはこちら https://www.ncnp.go.jp/topics/2020/20200626.html
iScience掲載ページはこちら https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101183

90

91

研究成果報告

公募研究A01 中澤班

公募研究A03 勢力班

公募研究A01 和田班

自閉スペクトラム症患者に生じている遺伝子突然変異が脳の発達や社会性に異常をもたらす分子メカニズムを解明

自閉スペクトラム症者でのスポーツの苦手は道具が身体の一部のように感じられないからかもしれない

公募研究代表者（A01）
中澤敬信と公募研究代表者（A03）勢力薫との共同研究
がNature Communicationsに掲載されました。

（本研究成果は2020年2月4日付でScientiﬁc Reports誌に掲載されました。）

東京農業大学生命科学部 バイオサイエンス学科 中澤 敬信

国立障害者リハビリテーションセンター研究所

大阪大学大学院薬学研究科 神経薬理学分野 勢力 薫

自閉症は、社会的相互作用やコミュニ
ケーションの障害、反復的行動、興味のす影響を解析した報告例はほとんどありませんでした。

限局、認知機能の低下など、多岐にわた

本研究グループは、自閉症患者から最る症状を示す疾患です。胎児期から始まも多くの突然変異が同定されているもる脳発達の異常によって発症すると考のの、その機能がほとんどわかっていな

えられていますが、発症の原因やメカニ

いPogo transposable element with

ズムは不明な点が多く残されており、多zinc ﬁnger domain (POGZ)タンパク

くの自閉症患者の発症の原因は不明で質が脳の正常な発達に必要であることす。また、根本的な治療法や主要な症状を発見しました。また、POGZに変異をに対する薬物療法は存在しておらず、自持つ患者由来のiPS神経幹細胞の分化

閉症の発症のメカニズムの解明やそれ異常を見いだしました。さらに、ヒト型に基づく創薬が求められています。自閉疾患モデルマウスを作製・解析すること症は、孤発症例が多いことなどから、近により、突然変異によるPOGZの機能低年、健常者の両親には存在せず、患者（子下によって、マウス脳の発達期におけるども）に生じる突然変異が疾患の要因の神経細胞の発達、および自閉症と関連す一つと考えられています。しかし、これる社会性行動に障害を与えることを見までに個々の突然変異による遺伝子産

いだしました。

物の機能異常や、その変異の個体に及ぼ

munications」に令和2年2月26日に掲

和田 真

発達障害の1つである自閉スペクトラ

載されました。

ム症（Autism Spectrum Disorder,

【論 文】

ASD）
では、球技などスポーツの不得手

Matsumura K, Seiriki K, Okada S,

や道具使用の困難が知られています。そNagase M, Ayabe S, Yamada I, Furuse T,
Shibuya H, Yasuda Y, Yamamori H,
Fujimoto M, Nagayasu K, Yamamoto K,
Kitagawa K, Miura H, Gotoda-Nishimura
N, Igarashi H, Hayashida M, Baba M,
Kondo M, Hasebe S, Ueshima K, Kasai
A, Ago Y, Hayata-Takano A, Shintani N,
Iguchi T, Sato M, Yamaguchi S, Tamura
M, Wakana S, Yoshiki A, Watabe AM,

せん。
国立障害者リハビリテーションセン
ター研究所の和田真室長（本領域公募班
研究代表）は、静岡大学の宮崎真教授ら
現象を用いて、
自閉スペクトラム症者の身munications 11:859 (2020).

この成果は科学雑誌「Nature Com-

individuals with autism spectrum disorder. Scientiﬁc Reports. 10, 1665, 2020.

まだ、はっきりとしたことはわかっていまと共同研究で、「 皮膚兎錯覚」とよばれる

autism-like phenotypes. Nature Com-maki K, Fukatsu R, Nakajima Y, Miyazaki M: Cutaneous and stick rabbit illusions in

予測の障害が考えられてきましたが、いHashimoto H, Nakazawa T: Pathogenic
cal development and reversible

Wada M, Ide M, Ikeda H, Sano M, Tanaka A, Suzuki M, Agarie H, Kim S, Tajima S, Nishi-の背後には、
身体と空間の関係の問題やOkano H, Takuma K, Hashimoto R,
POGZ mutation causes impaired corti-【論 文】

体知覚を調べることで、球技などスポーツの苦手となりうる現象を発見しました。
皮膚兎錯覚とは、素早く連続する触覚
刺激をまず皮膚の一点に与え、続いて、別のもう一点に触覚刺激を与えると、二点のあいだで皮膚上を小さな兎が跳ねていくような感覚が生じることを指します。両図1.皮膚兎錯覚とその派生形であるスティック兎錯覚（宮崎教授作成）
素早く連続する触覚のタップをまず皮膚の一点に与え、続いて、別のもう一点にタップを与えると、二点のあいだで皮膚上を小さな兎が跳ねていくような錯覚が生じます（皮膚兎錯覚，左図）。
つまり、実際には刺激されていない皮膚上の点に、錯覚としての触覚が生じます。
これまでに宮崎らは、両手の人差し
指でスティックを持った状態で指にタップが与えられると、この錯覚がスティックの上で生じることを報告しています（スティック兎錯覚，右図）。本研究では、
これらの実験課題を用いて、
自閉スペクトラム症者の球技や道具の苦手の背景を調査しました。

手の人差し指でスティックを持った状態
で指にタップが与えられると、この錯覚がスティックの上で生じることが知られています（図1）。
和田真室長らは、自閉スペクトラム症者で皮膚兎錯覚が定型発達（TypicallyDeveloping, TD）の一般集団と同程度に生じるにも関わらず、
自閉スペクトラム症者の1/3強で、この錯覚がスティック上で生じにくいことを発見しました
（図2）。
そして、
この傾向を持つ人全員が、球技な
どスポーツの苦手を報告しておりました。
つまり、道具が身体の一部のように感じ
図.患者iPS神経幹細胞（Patient）
は健常者由来のもの（Control）に比べて神経細胞への分化能が低い
本研究成果により、健常者（両親）にはなく、患者（子ども）に突然生じる変異が、自閉症の原因の一つであることが示唆されました。本研究成果は将来的に、自閉症の発症の分子メカニズムに基づいた疾患の細分類化および患者選択的な治療戦略の構築に貢献することが期待されます。

られないことがスポーツの苦手の原因になりうることが示唆されました。
この研究を発展させることで、特に道具使用や身体に関連した多様な障害特性に対応した支援手法の選択や開発につなげることが期待されます。

92

図2.スティック兎錯覚課題での刺激②の回答
皮膚兎錯覚自体は、ASD者・TD者の双方で、顕著に生じることがわかりました。
これに対して、スティッ
ク兎錯覚において、2番目の刺激（刺激②）
をどの場所に答えているか、を調査しました。
あるASDの参加者では、TD者の結果（左上）と同様に、スティックの間に刺激②を感じたと回答した一方、
ある参加
者では、
スティック上では刺激を感じないとする回答が多く見られました（右下）。後者のような傾向
は、実験に参加したASD者の1/3強にあたりました。実際には2番目には刺激されていない場所への回答であるため、皮膚兎錯覚自体は生じていたと考えられます。TD者ではこのような傾向はみられませんでした。

プレスリリースはこちら https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20200226̲2

プレスリリースはこちら http://www.rehab.go.jp/hodo/japanese/news̲2019/news2019-04.pdf

Nature Communications掲載ページはこちら https://www.nature.com/articles/s41467-020-14697-z

Scientiﬁc Reports掲載ページはこちら https://www.nature.com/articles/s41598-020-58536-z

93

研究成果報告

公募研究A02 喜田班

公募研究A02 横井班

記憶想起制御に対する海馬生物時計の役割とその分子機構の解明

愛情ホルモンが左右するメダカの異性の好み〜オスとメスで逆に働くオキシトシン〜

本研究成果は2020年12月１８日付でNature Communications誌に掲載されました。

本研究成果は2020年2月18日付でProceedings of the National Academy of
Sciences誌に掲載されました。
東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻

北海道大学大学院薬学研究院

喜田 聡

横井 佐織

対面した相手を記憶する社会記憶は、

BMAL1の働きを阻害した、すなわち、記憶想起の障害を示すことからも支持

北海道大学大学院薬学研究院の横井ヒトを含めた動物の社会行動を決定す

海馬の生物時計の働きを阻害した遺伝されました。以上の研究結果から、海馬る重要な要素です。特に対面した相手が子操作マウスを作製しました。社会記憶の生物時計は、ドーパミンからcAMP、

初対面か既知かを認識する能力は社交テストを行った結果、この遺伝子操作マ

そして、グルタミン酸受容体のリン酸化性に強い影響を及ぼします。この社会認

ウスはどの時間帯でも記憶できるのでに至る情報伝達を活性化することで、記識能力には記憶を思い出す（想起する）

すが、夕方の時間帯（明期開始後10時

能力が関わりますが、記憶する（記憶形成の）メカニズムの解明に比べると、記キシトシン遺伝子を壊したメダカを用い行動異常を示したメダカの脳ではいく

佐織助教、岡山大学大学院自然科学研て実験をしたところ、
メスではオスに対す

つかの遺伝子の発現量に顕著な変化が究科の竹内秀明特任教授/東北大学大る好みが消失し、見知らぬオスを積極的あり、その遺伝子はヒトにも存在したこと

学院生命科学研究科教授（併任）及び基に受け入れましたが、オスでは三者関係から、メダカの基礎研究からオキシトシン

礎生物学研究所などの研究グループは、

（オス、
オス、
メス）
において、初対面のメスが親密な他者に対する愛着を制御する

憶想起を正に制御していると結論しま

メダカが親密な異性を好むか否かをオキには無関心である一方、親密なメスに対仕組みや性差を生み出す仕組みが明らか間）に記憶を思い出せなくなっているこした。この成果を応用することで、加齢シトシンが制御していることを明らかにししてはライバルオスを追い払ってメスのそになることが期待されます。

とが判明しました。さらに、この遺伝子に伴う想起障害の改善や認知症の症状ました。

ばにいる様子が観察されました。
ヒトなど

【論 文】

憶想起の機構解明は進展していません

操作マウスでは、神経伝達物質ドーパミが緩和されることも期待できます。

メダカのメスには「そばにいたオス」
をでは、オキシトシンには親密な他者に対Yokoi S, Naruse K, Kamei Y, Ansai S,でした。

ンによる情報伝達が損なわれ、その結【論 文】

目で見て記憶し、そのオスの求愛を積極する愛着を強める働きがあるとされてい喜田聡らのグループでは、人は夕方の果、cAMP情報伝達経路の活性が低下

Hasegawa S, Fukushima H, Hosoda H,

的に受け入れる傾向がある一方、オスはますが、メダカのオスでは逆に愛着を下時間帯に記憶が不確かになることから、し、この情報伝達経路によるAMPA型

親密度に関係なくメスに求愛します。本

げる方向に働くことが明らかとなりまし

脳内の生物時計が記憶と関係するとのグルタミン酸受容体（AMPA型受容体

研究では、「 愛情ホルモン」
として知られた。
このことから、オキシトシンが動物種仮説を立てて、記憶に対する生物時計のの845番目のセリン）のリン酸化が低下

るオキシトシンに着目し、メダカでの異性や性別によって「愛情ホルモン」以外の働役割の解明に取り組んできました。このしていることが明らかになりました。この好みに対する効果を検証しました。オきを持つと考えられます。

解明のために、記憶の中枢である海馬にのことは、グルタミン酸のリン酸化を阻おいて生物時計を制御する時計遺伝子

害した遺伝子操作マウスも、同様に社会S e r i t a T, I s h i k a w a R , R o k u k a w a T,
Kawahara-Miki R, Zhang Y, Ohta M,
Okada S, Tanimizu T, Josselyn SA,
Frankland PW, Kida S: Hippocampal
clock regulates memory retrieval via
Dopamine and PKA-induced GluA1
phosphorylation.

Kinoshita M, Mito M, Iwasaki S, Inoue S,
Okuyama T, Nakagawa S, Young LJ,
Takeuchi H: Sexually dimorphic role ofoxytocin in medaka mate choice. Proc
Natl Acad Sci U S A. 2020;117(9):4802-4808. doi:10.1073/pnas.1921446117

NatureCommunications. 10, 5766, 2019,
doi:10.1038/s41467-019-13554-y.

論文のサイトはこちら https://www.nature.com/articles/s41467-019-13554-y
プレスリリース 日本語版はこちら https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics̲20191219-1.html

94

プレスリリースはこちら https://www.hokudai.ac.jp/news/2020/02/post-627.html

英語版はこちら https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508̲00081.html

詳細はこちら https://www.hokudai.ac.jp/news/200218̲pr.pdf

海外メディアの反応はこちら https://www.nature.com/articles/s41467-019-13554-y/metrics

Proceedings of the National Academy of Sciences掲載ページはこちら https://www.pnas.org/content/117/9/4802

95

研究成果報告

計画研究A02 星野班

計画研究A02 今吉班

生まれたての神経細胞が旅立つための最初期段階メカニズムを解明〜 脳室面にくっついた神経細胞の足をDSCAMタンパク質が切り剥がす 〜

遺伝子発現を光で制御できる新技術を開発（計画研究A02今吉格らの研究がiScienceに掲載されました）（計画研究A02星野幹雄らの研究がScience Advancesに掲載されました）
国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 病態生化学研究部

京都大学 生命科学研究科

星野 幹雄

今吉 格

組み合わせることによって、遺伝子発現の【論 文】

授（計画研究代表）、山田真弓 同特定助オン／オフを「青色光」
で制御できる新しYamada M, Nagasaki C.S, Suzuki Y,

教らの研究グループは、哺乳類細胞におい技術の開発に成功しました。
この技術

脳室に面した場所で細胞分裂を繰り返いて、「 青色光」により遺伝子のスイッチ（PA-Gal4cc光作動性転写因子）を用い様々な神経発達障害の理解にも繋がるとすことで神経細胞を生み出す、一種の神（遺伝子発現）を効率良くオン／オフできることにより、
マウス脳の神経幹細胞など神経細胞が旅立つための最初期段階メカ

考えられます。

経前駆細胞。生み出された神経細胞はそる新しいGal4/UAS誘導系システムを開において、遺伝子発現を光により効率良ニズムとして、「DSCAM１）タンパク質が神【用語解説】れ以上細胞分裂せず、所定の場所まで移発しました。

く制御できることが示されました。

経細胞の足の接着を脳室面から切り剥が

１）DSCAM

動・定着し、
その後、神経回路を構成する。

国立研究開発法人国立精神・神経医療

終足の離脱を促進していることが明らか

研究センター（NCNP）神経研究所、病態になりました。本研究は、神経細胞発生のの研究が初めてである。

生化学研究部の有村奈利子リサーチフェ

最初期段階分子メカニズムを解明しただ

２）
ラディアルグリア（細胞）

ロー、星野幹雄部長（本領域計画研究代

けでなく、その異常によってもたらされる表者）
らの研究グループは、生まれたてのす働きを持つこと」を発見しました。

神経細胞に発現する一回膜貫通型の哺乳類の脳には、膨大な数の神経細胞

細胞膜タンパク質。ダウン症の神経症状が存在し、それぞれの細胞は決まった場に関係するという説もあるが、まだよくわ

所でお互いに連結して神経回路を作ってかっていない。
ショウジョウバエなどの無います。神経細胞は脳室（脳脊髄液で満た脊椎動物やマウス、ヒトなどの脊椎動物なされた空間）表面に存在するラディアルグ

どで、神経細胞の配置や神経突起・シナプ

リア細胞２）から生まれますが、生まれた直ス形成などに関与することが知られてい後は神経細胞の足（終足と呼ばれます）がる。
しかし、神経細胞の脳室面からの離脱

脳室面に接着した状態です。
この接着がに関わるということが示されたのは、今回【発表論文】
Arimura N, Okada M, Taya S, Dewa KI,
Tsuzuki A, Uetake H, Miyashita S, Hashizume K, Shimaoka K, Egusa S, Nishioka
T, Yanagawa Y, Yamakawa K, Inoue YU,
Inoue T, Kaibuchi K, Hoshino M: DSCAM
regulates delamination of neurons in

京都大学生命科学研究科の今吉格 教

これまで酵母細胞などを用いて、光を本研究によって、幹細胞の細胞増殖や利用した遺伝子発現制御技術が改良さ細胞分化に関与する遺伝子のダイナミッ

れてきましたが、哺乳類細胞では機能しクな発現パターンを「光」
によって人工的ない場合が多く存在しました。そこで本に操作することが可能となり、脳発生の研究グループは、
シロイヌナズナ由来の光

多様性を生み出すメカニズムや神経科学

受容体に着目し、それを従来の遺伝子発研究への貢献が期待されます。

Hirano Y and Imayoshi I: Optimization oflight-inducible Gal4/UAS gene expression system in mammalian cells.
iScience, 23, 101506, 2020

現制御技術であるGal4/UASシステムとthe developing midbrain. Science
Advances, 2020, 6 (36): eaba1693
DOI: 10.1126/sciadv.aba1693

剥がされてはじめて神経細胞は移動を開始し決められた場所にたどり着くのですが、この過程がうまくいかないと神経発達障害や機能低下、てんかんの原因となります。
しかしながら、神経細胞発生の最初期段階ともいえるこの「終足離脱」がどのよ
うな分子メカニズムで制御されているのかは、今までよくわかっていませんでした。
本研究グループは、脳発達時期の中脳において、DSCAMタンパク質が神経細胞の終足に濃縮してくることやDSCAMの機能を阻害すると終足が脳室面から剥がれなくなることなどを見出し、DSCAM
が終足の離脱に関与していることを明らかにしました。さらに、様々な解析から、
DSCAMタンパク質が、RAPGEF2タンパ
ク質と結合することでRAP1タンパク質の活性を低下させ、その結果として終足の接着を維持している細胞接着分子 3）Nカ
ドヘリンタンパク質の量を減らすことで、

96

プレスリリースはこちら https://www.ncnp.go.jp/topics/2020/20200903d.html

プレスリリースはこちら http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research̲results/2020/200826̲1.html

Science Advances掲載ページはこちら https://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.aba1693.

iScience掲載ページはこちら https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101506

97研究成果報告

計画研究A02 大隅班

公募研究A03 佐々木班

父親の加齢が子どもの発達障害の発症に影響：
マウス加齢モデルで精子DNA低メチル化を同定

新しい学習に必要な脳の情報リプレイを解明（公募研究A03佐々木拓哉らの研究がPNASに掲載されました）（計画研究A02大隅典子らの研究がEMBO Reportsに掲載されました）

東北大学大学院 医学系研究科 発生発達神経科学分野

東京大学 大学院薬学系研究科

大隅 典子

精神遅滞や自閉スペクトラム症等、子どもの神経発達障害発症の分子病態基【論 文】

どもの神経発達障害は増加の一途をた盤として、神経分化を制御するタンパク

Yoshizaki K, Kimura R, Kobayashi H, Oki

どっており、少子高齢化が進行する社会質であるREST/NRSFが関与し、加齢で大きな問題となっています。疫学的調した父親の精子の非遺伝的要因が子ど査より、子どもの発達障害が生じるリス

もに影響することを発見しました。本研

クには、母親よりも父親の年齢の方が大究は、父親の加齢による次世代個体の神きく関与することが知られていました

経発生への影響を遺伝子レベルで解明が、そのメカニズムは不明でした。東北した初めての報告です。本研究により、大学大学院医学系研究科・発生発達神経

神経発達障害の新たな分子病態基盤の科学分野の大隅典子教授らを中心とす解明に貢献することが期待されます。

S, Kikkawa T, Mai L, Koike K, Mochizuki
K, Inada H, Matsui Y, Kono T, Osumi N:
Paternal age affects offspring via anepigenetic mechanism involving
REST/NRSF. EMBO Rep. 2021 Jan 5;e51524.
doi: 10.15252/embr.202051524. Online
ahead of print.

る研究グループは、父親の加齢に伴う子

佐々木 拓哉

動物の個性は、新しい環境に直面したは、スタートから特定の経路を辿り、報馬の神経活動は、最適な行動設計を実現際に、様々な行動変化として表出しま

酬を得て、ゴールに辿り着くように訓練していることを示唆しています。最後

す。特に、新たな学習過程と行動設計にされます（図B、経路1）。このような決に、このようなリプレイの頻度が減少しは、大きな個体差があり、動物の個性をまった行動をしている時は、海馬の神経たラットでは、効率的な学習ができない

決定する重要な要素と考えられます。

細胞は、その行動場所のみをリプレイしことを示しました。

本研究では、このような学習メカニズていました（図C、学習前）。次に報酬を、本研究から、新しい行動戦略の学習に

ムに焦点を当て、脳の神経活動の変化を

新しい場所に置き換えました。最適解

必要な海馬の神経機構の一端が解明さ調べました。具体的には、ラットの海馬

は、図Bの経路2を辿るような行動です

れました。このような脳情報処理メカニに多数の金属電極を埋め込み（図A）、動が、ラットは、直後にはこの経路を採る

ズムを通じて、新たな環境に直面した際物が特定の場所にいるときに活動することができず、様々な経路を採りながらに、動物の様々な個性の表出が起こると海馬の場所細胞を調べました。この場所

試行錯誤を繰り返します。このような時考えられます。

細胞の活動を解析することで、動物が現期には、海馬の場所細胞は、新しく学ん【論 文】

在どこにいるか、さらには、どのようなだ報酬位置に関連した情報のリプレイ

Igata H, Ikegaya Y, Sasaki T: Prioritized

行動戦略の情報を脳内で再生（リプレを生じるようになりました（図C、学習イ）しているか推定することができま中）。特筆すべきは、学習の後半期、ラッす。このアイデアに基づき、我々は、ラットが最適解の経路2を辿るようになる

トに新しい報酬位置（チェックポイン

前に、海馬の場所細胞は既に、この行動

ト）を学習させるような行動課題を新たをリプレイできるようになりました。こに考案しました（図B）。はじめにラット

れは、実際の動物の行動よりも先に、海experience replays on a hippocampal
predictive map for learning. Proc Natl
Acad Sci USA. 2021; 118 (1)e2011266118;
doi:10.1073/pnas.2011266118

図.(A) ラットに空間迷路を解かせる。
ラットに埋め込んだ電極から海馬の神経細胞の活動を記録し、その活動に基づ
いて、ラットの脳がどのような場所や行動の情報を再生しているか推定する。(B)はじめにラットは、スタートから報酬が東北大学プレスリリース
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2021/01/press20210106-01-dna.html
欧州分子生物学機構（EMBO）
プレスリリース
https://www.embo.org/news/press-releases/2021/age-of-father-affectsoffspring-through-an-epigenetic-mechanism.html

98

置かれるチェックポイント（黄色）を経てゴールに辿り着くように訓練される（左、経路1）。次に報酬位置を、右図のように新しい場所に置き換えると、ラットは様々な経路を採りながら試行錯誤を繰り返し、最終的には最適解の経路2を辿るようになる。(C)学習前は、経路1のリプレイのみが生じている（左）。学習に伴い、試行錯誤が始まると、経路1に加えて、経路2の一部のリプレイも生じる（中）。学習の後半には、ラットが最適解の経路2を辿る以前から、経路2のリプレイが生じるようになる。

論文

プレスリリースはこちら http://www.f.u-tokyo.ac.jp/manages/topics/data/1608966164̲1.pdf

https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embr.202051524

PNAS掲載ページはこちら https://www.pnas.org/content/118/1/e2011266118/tab-article-info99

国際連携活動報告

アルバート・アインシュタイン医科大学 廣井昇教授セミナー
本領域では国際連携活動の一環として、国で調べてこられました。
このような染色体上の際活動支援班の研究協力者である、
アルバー

領域にはいくつかの遺伝子が含まれます。

ト・アインシュタイン医科大学の廣井昇教授

22q11.2に存在し、対応するマウスの染色体を招聘し、2017年3月上旬の約一週間をか上の領域にも存在するものの中から、廣井先け、計画研究の拠点4ヶ所でセミナーを開催

生は特に、Tbx1という遺伝子に着目してこらしました。3月3日に東京の国立精神・神経医

れ、
この遺伝子とマウスにおける神経と行動の療研究センター、6日に東北大学、8日に九州

表現型・病態の説明がされました。

大学、そして9日に京都大学でご講演を頂き、う１つは、インターフェースの良さでした。高

した。社会脳に関することならなんでもやるとず、いろんなメンバの研究の話を聞き、
自分の

解像度で、
ウィンドウの見た目も良く、他のメいうこの感じ。
ゼミにも参加させてもらいまし

研究の話しなども少し披露させてもらいましンバと別々の端末で同じ画像を動かしたりメ

たが、１つのラボとは思えないくらい、技術面た。本領域のことも宣伝させてもらい、応援もモしたり、全てが同期するものもあります。そでの話題が多様。
話題の様相がすぐに変わる。

していただき、非常にencouragingな時間とれらプロジェクトに関わる研究者・開発者のこの多様性、専門性の幅の広さに関し、博士なりました。
彼らは、バックグラウンドが異なる

何人かとも話をすることができました。

セミナーの前後では計画研究関係者とのディ

容を「個性」という観点から考察し直して議論されていたことでした。
さらに今回は、短期間

ご講演の内容は、
いわゆるCopy Numberに4ヶ所でセミナーが開かれたため、同じ内容

Variation (CNV) と精神疾患や発達障害のの講演に対し、バックグラウンドが異なる各関係について。CNVとは染色体上のある領域

所のオーディエンスが、異なる角度から質問が欠損したり重複したりすることです。人口中を投げかけ、多角的に議論がなされたのも印の多くの人と比べ、その領域が欠損していたり象的でした。

重複している場合（コピー数が違う場合）、精2017年4月からは公募研究課題も新たに

神疾患や発達障害になりやすくなるという参画してまいります。今後も多様なバックグラ

ケースがいくつか報告されています。
廣井先生

ウンドをもった研究者と多角的な議論を続はこれまで、2 2 番 染 色 体 上 にあるC N V

け、「個性」という多面的な概念について、研究（22q11.2という領域）と統合失調症や自閉を進めて参りたいと思います。

症スペクトラム障害の関係をモデル動物など研究者でありながらディスカッションを非常にフランクに、
日々自由にしている印象で、
このよ

と。
また、
メンバのうちの何人かはアーティスト

うなコミュニティづくりというものも、本領域としての活動もしていて、それがソフトウェアのの日本における役割ではないかと感じました。

インターフェースの良さにも繋がっていると実

今後、データシェアリングプラットフォーム構感しました。
とても個性的。

印象的だったのは、
これまでの御研究の内

スカッションも行われました。

課程の学生さんも未だに
「驚く」
と言うし、
主宰
のBourgeron教授自身も
「驚く
（笑）」
とのこ

ま た 、コミュニ ティづくりに も 熱 心 で
Brainhackというイベントのパリ大会を運営しているメンバもいました。
Brainhackは、（生
物学寄りの）
脳の研究者とエンジニアのコミュ
ニケーションを促し、インフォマティクスを活かした研究を促進するためのコミュニティのいろいろなメンバと話し、滞在した中で、一ようです。
パリ大会ではリハビリ研究者でセラ番の驚きは、同じラボの中に、
マウスの行動解ピストでもあるボディペインターなども参加し析をする人がいて、一般的な分子生物学や生ていて、その作品はwebで見る限り圧巻。
大会

化学、組織学をやれる人がいて、遺伝学をやるwebサイトも非常におしゃれ。

人がいて、数理解析やソフトウェア開発もでき

今回の滞在では、主たる目的であった国際るエンジニアもいるという、メンバの多様性で連携のための技術的な打ち合わせのみなら

パスツール研究所にてThomas Bourgeron教授と九州大学でのセミナーの様子

グラーツ大学・個人差研究室 Neubauer 教授訪問記

パスツール研究所訪問記

千葉大学文学部行動科学科 心理学講座・大学院人文社会科学研究科・大学院融合科学研究科
教授 若林 明雄

鹿児島大学法文学部人文学科

講師 菅野 康太

ストリアではウィーン大学と並ぶ歴史のある

Ulrich Ansorge教授の研究室も訪問し、
当新学術領域でのプロジェクトの一環として計昨年度の末、2017年3月26日から3月30

このプラットフォーム上では、すでに発表さ今回の滞在で、具体的にどのような連携を大学で、理論物理学者のシュレーディンガー

日まで、フランス・パリの15区にある、パスれている論文で使用されたマウスの音声デー

するか、サーバ運営の技術レベルでの打ち合が学長を務めたこともあるなど、
オーストリア

画している共同研究について打ち合わせなどを行いました。
Ansorge教授は、
主として視知ツール研究所を訪問してきました。本領域でタが、実験条件や使用された系統などのメタわせも行いましたが、マウスの音声コミュニにとどまらず、
ヨーロッパ全体から見ても科学は国際連携によるデータシェアリングプラッ

データとともにアップロードされており、登録

ケーションや社会行動研究自体の動向につい界で重要な位置を占めてきました。
Neubauer

覚に関する研究を専門にしており、eye-gaze

トフォームを構築し、研究成果を多くの研究した研究者であれば誰でも使用することがでてもEy博士とかなり突っ込んだ議論ができ、教授の研究室では、主に認知機能の個人差をSimon effectの論文なども書いていますが、者に公開・シェアすることを目指しており、今きます。
ここにアップされている音声データを個人的に非常に有意義なものとなりました。

fMRI, EEGなどを使って神経生理学的アプ

数年前に私がこの効果に一定の個人差があ回の訪問もその一環として行いました。近年、解析して論文を書くことも可能です。
その目指また、主宰のBourgeron教授とも多くの時ローチによって研究しています。
グラーツ大学ることを報告したことが契機となり，現在共同

マウスを用いた疾患モデル研究においても、すところは、youTube動画でも解説されてい間を過ごし、
彼の近年の研究、
特に自閉症に関には、心理学部専用のfMRIをはじめEEGや生研究の話が進んでいます。共同研究が順調に

社会性の研究が盛んに行われていますが、私るので、ぜひホームページをご覧ください。本する遺伝学的な研究について直接プレゼンを2017年3月末から4月初めにかけて、
オー

理心理学的測定機器も充実しており、院生以

進めば 2018年の国際シンポジウムに出席しが専門とするマウスの音声コミュニケーショ

領域では、
このmouseTubeを通したデータ

してもらいました 。そこで 驚 いたことは 、

ストリアのグラーツ大学とウィーン大学を訪上の研究に広く使用されています。私自身はていただきたいと考えています。

ンも、その文脈で関心をお持ちの方がおられシェアに関して連携していきたいと考えておmouseTube以外にも、web上で使用可能な

問してきました。
これは国際連携活動の一環

ると思います。パスツール研究所のThomasり、まずは日本の窓口を私共が開設する予定

研 究ツールやデータシェアリングプラットとしてのもので、目的の一つは、2018年7月にB o u r g e r o n 教 授 が 主 宰 する H u m a nです。
データを保存するためのサーバを提供すフォームを、
すでに複数運営していたことです。

予定されている国際シンポジウムにゲストとしGenetics and Cognitive Functions

るところから始めていきたいと思っています。

例えば、脳内のタンパク相互作用マップを示して 招 聘 予 定 のグラ ー ツ 大 学 心 理 学 部 の(Génétique Humaine et Fonctionsてくれるもの、霊長類間でDNA配列が異なる

Aljoscha Neubauer教授と来日に関するス

Cognitives) の研究室では、Elodie Ey博士

部分を可視化して示してくれるもの、
自閉症者

ケジュール調整を行うことでした。
Neubauerを中心に、mouseTubeというプラットフォーのある個人に見られる遺伝子変異を対照群や教授は、現在オーストリア心理学会会長で、個ムを運営しています。

他の自閉症者のDNA配列と比較できるもの、

人 差 研 究 の 代 表 的 な 国 際 学 会 である

ヒトを含んだ複数の動物、ライオンやフェレッ

Society for the Study of Individual

トなどのMRI画像を見ることができるツール

Differencesの前理事長など、関連領域でのなど、いろいろ見せてもらいましたが、正直ま要職を歴任しており、ヨーロッパにおける個人

Neubauer教授とは20年近く前から個人的だ全てを理解できてはいない状況です。
詳しく差研究の第一人者として知られています。

に交流があり、
また数年前には短期間ですがは、ラボHPのSoftwaresやToolsというとこ

Neubauer教授の所属するグラーツ大学（正研究室に滞在していたので、他の研究室のメン

ろを参照ください。今後、私も研究に具他的に式名称はKarl-Franzens-University）は、

バーとも旧交を温めることができました。

使っていきたいところですが、驚いたことのもオーストリア第2の都市グラーツにあり、オー

http://mousetube.pasteur.fr
100

築の過程で、
そのようなコミュニティづくりにも寄与することができれば幸いです。

その後 、ウィーン大 学 心 理 学 部 教 授の101

国際連携活動報告

University College London訪問記
2017年9月8日-10月2日

イスラエル訪問記
東京大学大学院 情報理工学系研究科

京都大学 医学研究科

特任助教 松田 孟留

特任助教 鈴木 裕輔

思います。

2017年9月8日から10月2日まで、
イギリ

独 立 成 分 分 析を適 用した際の個 人 差（ 個り、こちらともセミナーやパーティを通じてさ

2017年9月9日夕方、
イスラエル滞在の最院生だった Shahaf Weiss 博士（現 Max

ス・ロンドンにあるUniversity College

性？）の問題に悩んでいたとき、この問題を解かんに交流があるようでした。私が滞在して終日に、テルアビブのビーチに面した小汚いPlanck Institute for Brain Research.,

滞在中、Shahaf 博士の博士論文の公聴

L o n d o n を訪 問してきました 。現 地 では決するHyvärinen教授の論文を見つけて夢いる期間はちょうど新入生歓迎の期間と重料理屋で、ここに来ることになったきっかけを

図2,3）との仕事です。その論文を、当時、私会が開催され、これに出席する機会をいただ

Gatsby Computational Neuroscience

中で読んだことをよく覚えています。本滞在中なっており、新入生レクリエーションのロボッ

振り返ってみました。
これまでの人生で、イスが新たな行動解析手法を模索するなかで偶きました。聴衆が、学外学内問わず、電気生理

UnitのAapo Hyvärinen教授のもとでお世もディスカッションを通じて大いに刺激を受

トコンテストを観戦することができました。

ラエルを訪れることになるとは全く予想して

然 見 つ け、幾 つ か の 技 術 的 な 疑 問 点 を学や都市工学の専門家など多彩な顔ぶれ

話になりました。Hyvärinen教授は機械学けました。

Hyvärinen教授は日本人の共同研究者がおりませんでしたし、多くの人にとってもそう

Shahaf 博士に投げかけたのが、今回の訪だったのが印象的でした。都市工学は一見す

習や信号処理の分野で著名な研究者で、脳滞在していたGatsby Unitは計算神経科

多く、
よく日本を訪問されています。先日も京ではないでしょうか。
しかし私の場合、今回の問のきっかけだったように思います。その後、ると彼の仕事と関連がなさそうですが、人を信号データ解析や画像処理などの応用でも学や機械学習の研究者が集まったユニット

都でお会いしました。今後も日本とイギリスを訪問を期に、その機会は今後ずっと増えそう

北米神経科学学会やオンラインでの議論を含めた動物の空間探索行動を都市設計に活多くの成果を挙げられています。彼が書いたで、ほぼ毎日セミナーやティータイムが開か

互いに行き来して、共同研究を継続して行っです。

独立成分分析の教科書は和訳されており、私れ、教員や院生が活発に議論していました。

ていく予定です。

は学生の頃にこの本で勉強して脳信号デー
タ解析の研究を開始しました。脳波データに通して、共同研究の形が次第に明確になってかす試みと聞くと、確かに納得します。短い滞

2 0 1 7 年 9月3日から8日まで、D a v i d

いきました。今 回の訪 問の目的の一つは、在期間でしたが、様々な分野の知識・技術が、神経生物学の研究機関であるSainsbury

Eilam 教授（Dept. Zoology，Tel-Aviv

Eilam 教授、Shahaf 博士と、空間探索行動

密な人的ネットワークを介してぶつかり合い、

Wellcome Centreと同じ建物を使っておUniv., 図1）のもとを訪ねました。Eilam 教から個性を抽出する試みについて議論するこ

新たな知識を創発する、スタートアップ大国

授は，動物行動学をご専門としながらも、動とでした。実際に、ほぼ常時議論している状の一端を垣間見た気がしました。

物の行動を定量的に記述するために、様々な態となり、多くのアイデアや人間が現れ、刺激

最後に、新学術領域「個性」創発脳の国際分野の知識・技術を積極的に導入されてお的な時間を過ごしました。Eilam 教授はま

連携活動の一環として、ご支援いただけたこ

り、例えば、ネットワーク解析を用いて、動物た、社会的相互作用が個体の空間探索行動とに深く感謝いたします。今回の訪問から生の空間探索行動に潜むトポロジカルな構造に与える影響について研究されており、今年まれたプロダクトを育て、個性創発のメカニを発見されています。
これは、動物行動学と電の7月に開催される「個性」創発脳 第一回国ズムに迫る研究を推進していく所存です。

気生理学が専門で、
当時 Eilam 先生の大学際会議で、その知見をご紹介いただけるかと

図1: David Eilam 教授と議論している写真。

図2: 公聴会後に学食で議論している写真。
中央が Derdikman 博士，右側が Shahaf 博士

図3: Shahaf 博士の公聴会の風景。
前で立っている二人のうち左側が Shahaf 博士，右側は指導教官の一人で Technion の Dori Derdikman 博士。

102

103

国際連携活動報告

Columbia University訪問記
2018年8月21日-8月30日
2018年8月21日から8月30日まで、アメリカ・ニューヨ ー クにあるC o l u m b i aGerman Cancer Research Center (DKFZ) 訪問記
東北大学医学系研究科 発生発達神経科学分野

助教 吉川 貴子

だくとともに、非常に密なディスカッションを行うことができました。

2019年7月28日-9月30日

ニュ ー ヨ ー ク 訪 問 最 終 日 に は 、T h e

2019年7月28日から9月30日まで、
ドイ

Rockefeller Universityの動物の言語研究

ツ・ハイデルベルクにあるGerman Cancer

国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター 病態生化学研究部
研究生 足立 透真に、感銘を受け続ける二ヶ月間だったと感じ前駆細胞へのウイルスベクターを用いた遺伝ます。

子導入、単離した顆粒前駆細胞を再びマウス

小脳の顆粒前駆細胞は一見均一に見える個体に導入する実験などを学ばせていただ

ました 。D K F Z では 、P r o f e s s o r. D r.

細胞集団ですが、多様な個性を持ったサブグ

きました。現在もそのラボの皆様とは、共同

Stefan Pﬁsterが率いる小児神経腫瘍学研

ループが存在することが、これまでの我々の研究という形で密接にコミュニケーションを声について、その解析方法や彼らが開発した究室でお世話になりました。
このグループは、研究によってわかってきています。私は、この取らせていただいています。

ソフトウェアの使用方法についてレクチャーしヒト、マウスのビッグデータや癌の患者さん

細胞の多様な個性がどうした機構によってもこのような素晴らしい研究推進の機会をてもらいました。仔マウスの超音波発声の個から摘出した腫瘍細胞 (PDX)を用いて、癌たらされるのかについて研究するために、
こ与えてくださった「個性」創発脳の新学術領域の関係者皆様に、心より感謝いたします。

UniversityのZuckerman Instituteを訪問

C a r o l A . M a s o n 教 授に連れられて、で著名なErich D. Jarvis教授のもとを訪れ、Research Center (DKFZ)を訪問して来しました。
この研究所のCarol A. Mason教

Columbia UniversityのIrving Medical

こちらでもセミナーをさせて頂きました。
さら

授 のもとで 1 0 日間 お 世 話 になりました 。

CenterにいらっしゃるRichard Vallee教授に、我々が着目している仔マウスの超音波発Carol A. Mason教授はretinal ganglion

を訪問することもできました。
この際、偶然居cellという網膜の神経細胞の発生を担う分子合わせたJames E. Goldman教授とも一緒

メカニズムを研究されており、2013-2014年にディスカッションをする展開になり、思わぬに北米神経科学学会会長を務められた先生

ところで貴重なご意見を伺えたことは思いが性を定量するにあたり、有益なツールを得たこの分類、分子機構の解明、治療法の確立と、の研究室に短期留学させていただきました。

でもあります。脳発生における幹細胞の分化

けない収穫でした。
また、所内でのポスドク候とは大変貴重な機会となりました。

長年癌研究において最先端を走り続けてい自分は小脳発生の研究を行なっていますが、恵まれたチャンスをどこまで活かしきれたか

運命を決定する分子として我々が着目してい補の面接も兼ねたセミナーにも同席させても本領域からこのようなご支援をいただけたます。研究は非常に体系的に行われており、ここでは自分とは異なる様々なバックグラウ

はわかりませんが、将来研究者を志し、海外る分子が、実は網 膜でも働 くことをC aro l

らい、
こういった積極的なディスカッションのことに感謝するとともに、今後とも国際的な共Clinician、Bioinformatician、Biologistがンドの先生方が多様な観点から柔軟な発想での研究も行いたいと考えている身として

A. Mason教授が発見され、共同研究を行場が多いことも、海外で研究する意義の一つ

同研究が発展できるように努めていきたいと三位一体となって、Core facilityに支えられでアドバイスをしてくださいました。特に、癌は、大変素晴らしいなっていたことがきっかけで今回の訪問に至かもしれません。

思います。

ながら実験を行なっていました。研究室内で研究の視点から自分の研究を見直すことが経 験をさせてもらは常にコーヒーを片手に持った議論が繰りできるようになったことは自分の財産になっえたと感じていま

滞在中は、これまでの共同研究を進めると広げられており、綿密な実験計画立案、余分たと思います。DKFZで私が行ったセミナー

す。
この経験を活かともに、細胞のイメージング技術について学びな実験の省略、研究室内、研究室外とのコラ

では、私が捉えている顆粒前駆細胞のサブグ

して、今後も研究活ました。
この研究所には顕微鏡のファシリテー

ボレーションの迅速化が徹底されているとループが癌の原因になっているという可能性

動に邁 進していき

ターがおり、疑問点や要望があればコンタクト

感じました。
自分にとっては初めての海外留についてご指摘いただきました。滞在中は、顆たいです。ありがとを取って、自分の思い描く画像を取得できるよ学でしたが、
その研究スタイルや哲学の違い

粒前駆細胞の単離培養、単離培養した顆粒

うございました。

りました。

Stefan Pﬁster教授

うに一緒に作業をしてもらえます。3D画像構
築のコツやデータ処理について学ぶことが多く、
こういった専門家の方がいると、研究は加速度的に進むと実感した次第です 。 また、研究所内でのセミナーの機会も頂きまして、多くの研究者からたくさんのアドバイスをいた

Max Planck Institute訪問記
2018年10月20日-11月5日

特任助教 松田 孟留

2018年10月20日から11月5日まで、ドイ

データから推定する問題と見なしてベイズ統

ツ・テュービンゲンにあるM a x P l a n c k

計学を用いて定式化することで、既存のアルゴ

Institute for Intelligent Systemsを訪問

リズムの再解釈や改良について研究されていし ま し た 。現 地 で は P r o b a b i l i s t i c

ます。

Numericsグループの金川元信氏のもとでお104

東京大学大学院 情報理工学系研究科

滞在中にはセミナー発表する機会もいただ

世話になりました。
このグループは、さまざまき、微分方程式モデルの推定に関して最近取な数値計算の問題を統計学・機械学習の枠

り組んでいる研究についてさまざまなコメント

組みで捉え直すProbabilistic Numericsとをいただきました。応用例の1つとして、神経いう新しい分野について、リーダーのPhilipp

電位の数理モデルであるFitzHugh-南雲方Hennig氏のもと研究を進めています。
たとえ

程式のパラメータ推定が考えられます。

ば、機械学習でよく使われるカーネル法やガIntelligent Systemsにはロボット制御やウス過程を用いて数値積分の問題を考察す

3次元画像処理の研究グループもあり、研究ることで、最適な積分公式の導出や計算値の所の庭にいた草刈りロボットが面白かったで誤差の見積もりを統一的な視点から取り扱す。
また、同じキャンパス内にはCybernetics

うことが可能になります。他にも、線形計算

Instituteもあり、こちらでは脳イメージングや（線形代数の問題を数値的に解くこと）
・最適

計 算 神 経 科 学の研 究が 行 われているそう

化・微分方程式の解法などを、未知の量を

です。

105

国際連携活動報告

若手研究者 データ解析・共有基盤創出チャレンジ

ウィーン訪問記
首都大学東京 大学院人文科学研究科

續木 大介

方法についてのディスカッションを行った。

道義的に若手を名乗るのが少なからず憚らたりしていた 。T R A B I T のプログラムでれる年齢になった僕だが、ありがたいことに、定King's College London に滞在している

滞在最終日。
ウィーン国際空港で羽田行きの義の上ではまだ、若手としての要件を満たしてLucas Fidon という青年は数学に長けてお便を待ちながら、Ottakringer の Session

いるらしい。2019年の暮れも押し迫った12月

り、Jianliang と四つに組んで Generalised

IPA, Big Easy が注がれたグラスを眺めていに、国際連携の一環である若手派遣枠の補助

Wasserstein Dice Loss の胎児脳セグメン

る。Ottakringer は 1837年に創設されたを受け、ウィーンで開催された Brainhack

テーションへの応用や、コードのアップデート

ウィーンの醸造所だが、そんな伝統ある醸造所

Vienna および Prof. Georg Langs のについて、綿密な打合せをしていた。ハッカソン

が、どちらかというとヨーロッパよりアメリカにチームとの研究ミーティングに参加させていたの合間には、Dr. Simon Neubauer による寄せたテイストの Session IPA も醸し始めただいた。本稿では、快く送り出してくださった「Endocast 構造データを用いたヒト脳の形という事実に、少なからず驚いた。そういえば「個性」創発脳の関係者の皆様への謝辞も兼ね

態解析」、Dr. Alexandros Goulas による

先 週 、町 中 の パ ブ で 試 し 、舌 鼓 をうったて、その出張の事と次第について報告する。

「ヒト脳と哺乳動物脳のコネクトーム」
といったMonkeyking は、新進気鋭のブルワリー

複数のトークも挟まれ、会期の三日間は、あっ

brewage によってリリースされたものだった。

という間に過ぎ去っていった。

Monkeyking は、重厚で深い甘みすら感じら

ウィーン市庁舎から徒歩10分ほどの場所にある Complexity Science Hub Vienna

計画研究A02
星野班

において 2019年12月11日から三日間に渡Brainhack Vienna を終えて翌週、Georg

れる、僕好みの Imperial IPA で、
ことさら美り開 催された B r a i n h a c k V i e n n a は 、のラボを訪ね、今後の胎児脳の発生発達に関味しかったのだが、これもまたホップフォワード

Evolutionary developmental biology

する研 究 についてミー ティングを行った 。

な味わいが、ヨーロッパ発祥の古典的な IPA(EvoDevo) をテーマとした、ハッカソン形式

Georg は Medical University of Viennaとは異なる個性を際立たせていた。由緒あるものイベントであった。主にヨーロッパ各国のにて Computational Imaging Researchのを頑なに守るだけでは、ブランドを維持する

ニューロサイエンティスト達が集い、各々の研Lab (CIR) の Head を務めており、脳の形態ことは難しいのだろう。新しいものに果敢に挑究者間で取り組むべき課題を設定・共有し、限や発生発達に対し、AI や機械学習を用いたア

戦し、良いものには丹念に磨きをかけていく、
そられた期間の中で、それらを解決に導くためのプローチによって多様な解析を試みている。

ういった姿勢とサイクルが時代を開いていく点

方法や、研究を発展させるための道筋につい

CIR に隣接する Vienna General Hospitalに関しては、
アカデミアとビール業界に共通すて、各グループで手と頭を動かしながら議論しでは、
日々、臨床を目的として胎児の MRI が撮るものであるように思える。

ていく。参加者は、
どのグループに対しても自由像されており、それらのデータの一部を参照しBig Easy の淡い琥珀に潜む酵母の味わいに参加・離脱することができ、複数の小さな演て、Georg のラボでは研究が行われている。

と爽やかなホップの香りを堪能しつつ、僕は今

習グループが流動的に作業を進めていくようなGeorg 達とは 2019年3月から共同研究の地

回のウィーン滞在で出会った人々、再会した

形で、イベントは進行していった。

盤を固め、我々も、貴重な胎児脳 MRI を見せ人々のことを思い返す。英語では「前途あるこ

個性創出の基盤となる Indirect Neurogenesisを制御する分子機構の解明

宮下 聡
国立精神・神経医療研究センター
神経研究所 病態生化学研究部
リサーチフェロー

ヒトを含む霊長類の高次機能

興 味 深いことに、シングルセル R N A s e q 解 析 によっては、どのように獲得されたのか。中Indirect Neurogenesisを行う細胞群を可視化することに成枢神経系を構成する神経細胞の爆

功し、さらなる解 析 によって選 択 的 なスプライシング が 、発的な増加が一因であると考えら

Indirect Neurogenesisの特徴を決定している可能性を示唆れている。
また、神経細胞の数は個することができた。以上の結果をふまえ、今後モデル動物を用い性を決定する上でも重要なファク

たさらなる実 験を行うことで、進 化 的に重 要なI n d i r e c t

ターのひとつであると推察される。

Neurogenesisを

それでは、神経細胞の数がどのよう制御する分子基盤に決定されるのか。
この命題は極の一端を解明する

めて重要な意味をもつが未だに未ことが期待される。

解明であり、神経科学・発生生物学

この 分 子 基 盤 のにおける重要なテーマの一つである。神経幹細胞や神経前駆細ちょっとした揺ら

胞は、一過的に存在する二次的な増殖細胞を介してニューロン

ぎは、
ヒトの個性をへと分化する（Indirect Neurogenesis）
ことで、膨大な数の神決 定 する 要 因 に経細胞を生み出すことができることが報告されている。特に、多なっているのかも様で複雑な構造を持つ哺乳類の脳神経系では、Indirectしれない。本研究

Neurogenesisの比重が高まったことによって、より多くの神経が個性を創発する細胞を生み出すことが可能になったと考えられている。
そこで本分子機構の解明に研究課題では、Indirect Neurogenesisを制御する分子機構

今後つながることに迫るために、シングルセルRNAseqやRNAseqのデータ解析を期待する。

を通して、重要な分子カスケードの探索を行った。

計画研究A02
今吉班

神経幹細胞における、分化運命決定因子のダイナミックな発現変動の機能的意義の解明

各グループで設定されたテーマとしては、例ていただいている。
目下、我々は MRI 上でセグと」を bright という単語で表現する。ならば、

えば Roxane Licandro による「3D プリン

メンテーションした胎 児の脳を I n ﬂ a t e dBrainhack Vienna と Medical University

タを 用 い たヒト脳ミニチュアの 作 成 」や、

surface および Sphere へと変換した上で、of Vienna で邂逅し、言葉を交わした彼らは、

次世代シークエンサーを用い、

precon̲all の開発者 Robert Austin

縦断的に脳溝や脳回の変化をトレースし、その熱意や知性という輝きに満ちた、bright といターゲット細胞（または細胞群）の創出チャレンジ」に採択いただき、"ウェット"な実験がメインだっBenn による「ブタ脳の構造・機能解析」、Dr.

変化に内在する発達特性を明らかにしようとしう形容に相応しい光だ。願わくば僕自身も、一遺伝子発現を網羅的に定量解析た私に、"ドライ"な実験に精通できる場を提供してくださり、Roberto Toro による「粒子法を用いた大脳ている。今回の打合せでは、主に、セグメンテー

条の光でありたい。そして、数多の光の中で輝できるRNA-seqが生命科学の研RNA-seq取得データに対する解析手法・考察力を拡張するこ皮質フォールディングのシミュレーション」、ションしたデータの解剖学的な意味づけと、きながら、より強い光のさす方向へと歩を進め究で広まっている。私自身、所属研とができた。特に、これまでは他人に解析依頼した結果のみから

The Developing Human Conectome

Sphere 上のパラメーターを地図投影のようていきたい。心からそう思った。

究室で実施されているRNA-seq

考察するだけであったが、本チャレンジにおいてデータ解析手法の研究にはいくつか携わってはいを習得したことで、さらに踏み込んだ解析を自身で実施できるよ

たが、それらは細胞培養やフローうになった。

(dHCP) プロジェクトにおいてインフラストラに二次元平面にマッピングする手続きと表現

クチャの 構 築と運 用を担 当している D r.

長崎 真治

Jianliang Gao による「深層学習を用いた胎

京都大学 生命科学研究科

児脳セグメンテーション機能の実装」などがあった。僕は適宜、ヒト脳ミニチュアの作成手

高次生命科学専攻
脳機能発達再生制御学
博士後期課程1年なってきている現状の中で、「若手研究者 データ解析・共有基盤

サイトメトリーを利用したターゲッ

今後は、本チャレンジを通して特定した神経幹細胞の分化運

ト 細 胞 の 分 離 な ど 、い わ ゆ る

命決定に関わる新規遺伝子群や、それらの発現パターンの機能"ウェット"な実験であり、取得した的意義の解明を目指し、"ウェット"と"ドライ"の実験を自由自在に行き来し、
なおかつ、ありふれたRNA-seqの研究枠に収まら続きやその用途について Roxane と話した

データをより詳しく解析するため

り、Roberto のプログラムに少し手を加えてのバイオインフォマティクスや数理統計解析といった"ドライ"な遊んだり、dHCP プロジェクトを支える人々や実験にはあまり携わってこなかった。
このような状況は、多くのバックボーン端末に関して Jianliang に尋ね

生命科学研究者にも当てはまり、
つまり、"ウェット"と"ドライ"のない、オリジナリティのある研究を実施していきたい。

実験の両者を実施できる研究者は多くないと思う。
しかし、このようなことが言っていられるのも今のうちだけで、数年後にはRNA-seqに関しては、"ウェット"と"ドライ"の実験を自身一人で実施できないと時代遅れな研究者になってしまうと感じる。
（もしくはすでに時代遅れになっているのかもしれないが。
）
このようなRNA-seqに基づくデータなしでは語れないように

106

図. 神経幹細胞の分化107若手研究者 データ解析・共有基盤創出チャレンジ

公募研究A03佐々木班

脳機能の個体差に関与する大脳皮質ニューロンのシングルセルオミクス解析

柳下 晴也
東京大学大学院 薬学系研究科
薬品作用学教室
修士課程1年

バルプロ酸による精子エピゲノム変化を通した継世代影響機構の解明

我々は、脳機能の個体差に関与不足していました。そこで、この度の「個性創発脳若手研究者

DNAのメチル化をはじめとした受精後の胚のメチル化状態を変動させ、さらに生まれた次世代

する大脳皮質ニューロンのシング

チャレンジ」
において貴重な機会をいただき、
遺伝子発現解析のエピジェネティック制御機構は、細個体が軽度の行動変調を示すことを明らかにしました。VPAはルセルオミクス解析に取り組んでスペシャリストである自然科学研究機構生理学研究所の郷康広

胞がどの遺伝子をどのくらい使う

DNA結合タンパク質であるヒストンのアセチル化を亢進させるいます。近年の研究では、我々の行准教授のご助力を受け、実験解析技術の習得と実験系の確立をかを決める、いわば細胞の「個性」ことでクロマチン構造を弛緩させる作用をもちます。
この作用に動やその精神活動の個体差には、行わせていただきました。
その結果、我々の実験系においても1を決定する機構といえます。近年、より各種のエピジェネティック関連因子がDNAにアクセスしやそれぞれ個性ある情報を表現する

つ1つのニューロンで遺伝子発現を明らかにすることに成功し、ストレス・栄養状態・環境化学物質

すい状況になることでエピゲノムに撹乱性の変化が起きたことが個々の大脳皮質ニューロンがどの

さらにその遺伝子発現プロファイルから4つのサブタイプに分類などの影響で変動した親世代のエ

原因ではないかと推測され、現在より詳細な解析を行っていまように結合しているかが重要であすることができました（図）。今後は、本チャレンジで確立した大ピジェネティックなDNA修飾状態

す。本研究により、今まで現象のみで捉えられがちであった環境

ることが分かってきました。
これら

脳皮質ニューロンの遺伝子発現解析技術を用いることで、脳機のニューロン同士の結合や配置

能の個体差がどのようにもたらされているかを解明していきまは、ニューロンが発生や分化、成熟す。最後となってしまいますが、コロナ禍の中で貴重な機会をくに伴い受ける外部からのシグナルに応答して遺伝子発現が変動ださった本領域の先生方に、深く感謝申し上げます。

酒井 和哉
東北大学大学院 農学研究科
動物生殖科学分野
博士後期課程2年（エピゲノム）が、生殖細胞を通して

刺激と
「個性」
への影響、
特に親世代から子世代への影響を橋渡

次世代に伝わり、何らかの表現型

しするような知見を提供することを目指します。

として表出することを示唆する報告が数多くなされています。
すなわち、親世代のエピゲノムが個することで決定されています。
そのため、私たちのグループは
「①

体の
「個性」
を形作る要因の一つとなっている可能性が考えられ個々のニューロンがどのような行動と関連しているか」
「②その

ます。
しかしながら、
どのようなエピゲノム変化が・どのようにしニューロンがどのような遺伝子発現を持つか」を同時に明らかとて・どのくらい次世代に伝わるのか、
そしてそれがどういった形ですることで、我々の行動や精神活動の個体差がどのように生み表出するのかということについて明らかになっていることはごく出されるかに迫れると考えました。
そこで、私たちのグループはわずかです。
我々はこのエピゲノムの継世代影響機構の一端を明①と②を同時に明らかとすることができる、
in vivo Unit-seq法

らかにするため、マウスを用いて様々な化学物質が雄性生殖系の開発に取り組んでいます。私たちのグループは伝統的に、①をのエピゲノムに与える影響と、その次世代への影響について研究

電気生理学的実験法により記録・解析を行ってきましたが、②をしています。
我々はこれまでに、
抗てんかん薬として用いられるバ

理解するための分子生物学的な実験法についてはその技術が

ルプロ酸
（VPA）
のマウスへの投与が精子のDNAメチル化状態・

公募研究A02
菅野班

マウス超音波コミュニケーションの新規解析指標の評価:自閉症モデルマウスへの適用

蘭 子国
鹿児島大学 法文学部 人文学科
心理学コース 神経科学研究室
学部4年

公募研究A02
和多班

シングルセル解析データの種間比較から見る
個性創発の普遍的神経分子基盤

近 年 、齧 歯 類 の 超 音 波 発 声

加齢マウスの仔の音源（大隅研からの提供）を解析した結果、
父

本研究開発では、個性が脳のど明らかにしました。
これら３つの結果では、共通してグルタミン作（USVs）の研究が盛んになされて加齢マウスの仔は若い父マウスの仔と比べると、複雑なUSVsをの細胞により大きく現れるのか、
そ

動性ニューロンにおいて大きな差が現れており、個性創発に重おり、特に発達障害動物モデルを発さない傾向が見られた（Fig.2）。
今後、本領域ですでに成果がれには種を超えた普遍的なルール

要な役割を担っていることが示唆されました。今後はなぜ特定

用いた研究では、言語発達様の行得られている研究で用いられたモデルマウスの音声をさらに解があるのかを探りました。郷班よりの神経細胞タイプにのみ個性が生まれるのか、
そのメカニズムや時期にフォーカスして研究を進めていこうと考えています。

動指標として重要な解析項目と認

析することで、この指標の妥当性を検証し、簡便かつ信頼性の高提供された自閉症モデルマーモッ

識されつつある。USVsの解析でいUSVsの解析方法を確立していきたい。

ト脳と、保存された神経回路構造

は、
単位時間あたりの発声回数、
音
節の長さ、周波数などの解析のほか、音節の分類が重要視されている。
しかし、音節の分類は時間周波数特性（ソナグラム上の見た目）を目視で選別しなければならず、分類法が研究室によって異なるこから種ごとに多様なさえずりが生

田路 矩之
北海道大学大学院 理学研究院
生物科学部門
博士研究員

成されるソングバード2種（キンカチョウおよびカノコスズメ）の脳のsingle cell RNA-seqデータを用いて、遺伝子発現の個体差/種差が脳内細胞にどのように表れるのか、解析を行いました。
ソング

とがあり、
どのような分類が適切なのかを判断する統一的な基

バードでは、
さえずり行動のための脳領域（歌神経核）の2種間準もいまだ定まっていない。
また、解析作業には膨大な時間を要

比較から、遺伝子発現の種差はグルタミン作動性の投射ニューする。
そこで、我々はUSV解析を行う際に、あえてシラブルの分

ロンで大きく現れることを明らかにしました。
またカノコスズメ類をせず、新しい解析指標として、音節の周波数の変動係数の同種内の個体間比較でも、遺伝子発現の個体差はグルタミン（cvfreq）
を導入し、これにより抑揚の強度を数値化することで作動性の投射ニューロンで大きく現れました。
さらに郷班から提発声の複雑さを評価することを試みた(Fig.1)。
Cvfreqは、
東京

供された、
バルプロ酸投与による自閉症モデルマーモセットと対大学の橘亮輔博士と本研究室などが共同開発したMatlabベー

照個体の大脳皮質データの比較によって、バルプロ酸投与個体

スのソフトウェアであるUSVSEGの最新版で算出される。

でも、ソングバードの種間/種内比較と同じように、
グルタミン作

本領域のデータシェアリングプラットフォームに登録された父

108

計画研究A03
冨永班

動性の投射ニューロンで遺伝子発現に大きな差が生じることを109

若手研究者 データ解析・共有基盤創出チャレンジ

公募研究A02
山元班

ショウジョウバエ中枢ニューロンからのPatch-seq解析手法の技術習得

計画研究A03
駒木班

意識的に制御不可能な現象の発生時に現れる
神経活動等に関する数理モデルの構築

私は自然科学研究機構・生命創

データを得るために十分なcDNA量を合成できることが分か

徳島文理大学・神経科学研究所とで変化していることを仮定し解析を行うことにしました。
この成探求センターの郷康広先生のごり、こうして飼育条件に依存して発現量が変化する差次的発現の冨永貴志教授らは光計測という図は発生源が図の橙色の矢印にそって移動しながら膜電位が支援の下、Patch-seq解析を実施

遺伝子を特定するところまで実験を進めることが出来たことが、手法を使い、嗅周野と嗅内野など

図の黒い矢印のように四方八方に伝播していっている様子を模しました。
ショウジョウバエの雌が私にとって一番嬉しい結果でした。郷先生には、Patch-seq解の脳の膜電位データを測定し、そ式的に表した図です。
そしてこの仮定の下で、ベイズ型のノンパ

雄と交尾するかどうかという性質、析を実施するために必要な実験試薬やプロトコールを惜しみな

れらの関係性を研究されました。
こラメトリックな手法を用いてモデリングを行いました。結果は当

すなわち性的受容性は個体ごとにく教えていただき、まれらは記憶に関係した部位で、与初ある程度はうまく推定できているようにも見えましたが、推定異なっており、
餌や気温などの飼育た、本領域から配分さえられたタスクによって二つの領域された結果を仔細に見ていくと、
うまくモデリングできていない条 件に強く影 響されることが 分れた予算ですべての間の相互作用の仕方が変わりまと考えられるような点も多く見受けられたため、今後このデータ

かっています。私どもは、雌の性的試 薬を揃えることがす。
そして、
実は嗅周野のarea35とに対してより理解を深めていき、さまざまなモデリング手法で試受容性を制御するインスリン産生出来ました。大変感謝呼ばれる部位がこの相互作用の仕行錯誤していく必要があると強く感じました。

ニューロン、
すなわちIPCに着目ししています。もし叶うて、このニューロンの電気的な応答が飼育条件に依存して変化することを見出しており、その環境依存的な変化の背後にあるイ

佐藤 耕世
情報通信研究機構
未来ICT研究所 研究員

安藤 瞭
東京大学大学院
情報理工学系研究科
修士1年

方に大きく影響を及ぼしているのこの若手チャレンジを通して、私は多くのことを学ばせていたならば今後も郷研究である、ということが冨永教授らの研究で明らかにされました。

だきました。
普段ならあまり扱うことのない時空間データを扱わ室との連携を維持し今回は冨永教授にその研究で測定されたデータを提供していせていただいただき、
そのデータの解析をテーマに研究を行いました。
ご提供

た経験は非常オンチャネルなどの遺伝子の発現変化をPatch-seqによって明な が ら 、習 得 し たらかにしたいと考えました。
これによって、雌がもつ高度で複雑なPatch-seq解析技術いただいたデータはマウスの脳スライスデータで、嗅周野の表層に貴重なもの意志決定のしくみの解明を目指しています。
あらかじめ、飼育条を用いて、IPC以外のを刺激した際に現れる膜電位変化を記録したものでした。
この

で、
このような

件が異なる雌のIPCからパッチクランプ記録をとった後、用いた中枢ニューロンにもデータを統計学的にうまくモデリングすることにより、そのまま機会を設けてガラス電極中に細胞体を回収し、郷研究室でシングルセル・トラ

解析の対象を広げて観測するだけでは得られない隠れた情報を得ることがこの研究いただいたこンスクリプトーム解析のライブラリーを作製していただきましゆきたいと考えていの最終目標で、何とかうまいモデルを考えようと奮闘しました。

とに大変感謝た。準備したサンプルのすべてについて、定量的なシーケンス・ます。

結局、今回の研究では膜電位が以下の図のようなモデルのもしております。

計画研究A02大隅班

転写因子結合プロファイリングによる精神疾患および神経発生に関わる遺伝子発現制御機構の解明

鄒 兆南
京都大学大学院 医学研究科
博士後期課程１年

公募研究A03
坂本班

神経幹細胞の遺伝子発現プロファイリングとその電気的活動の解析

多細胞生物のゲノムはほとんどのる遺伝子にオリゴデンドロサイトの分化や成熟に重要なOLIG2

脳神経系は、生まれつき持つ遺な遺伝子発現の情報がどのように統合されるかを検出します。

細胞で同一であるが、薬剤投与や組がエンリッチした。
この結果から、oligodendrocyteの分化や成伝的設計図の情報と、外部環境か

本研究では、RNA-seq法の解析について学びました。E14マ

織分化によって遺伝子発現パターン

熟がVPA投与により異常に亢進し、oligodendrocyteの「過形らの情報の両方を、細胞内で表現、ウスの背側脳室帯周囲からサンプルを回収した5個体と、腹側が変化するが、そこに至るまでの過成」
が精神疾患の病態に寄与していることを示唆していると考えら

統合し、個々の個体が環境に適応

脳室帯周囲からサンプルを回収した5個体に対して、RNAシー

程はブラックボックスのままであるれる。

していくと考えられます。発生・発クエンスを行いました。背側脳室帯で特異的に発現する遺伝子ことが多い。そこで、一般的な「遺伝2）異なる脳領域・細胞周期のDEG情報（京大 今吉 格教授より達期において、
この情報統合が、
いと、腹側脳室帯で特異的に発現する遺伝子を、可視化すること

子発現プロファイル」に加え、細胞の提供）を用いて解析を行った。dorsal/ventral ventricular

つ、
どこで、
どのように起こっているができました。

性質を規定する新たなパラメータとzone（VZ）の細胞では、G1期よりもS/G2/M期で高発現する遺して「転写因子結合プロファイル」
が伝子の周りに細胞周期の進行に重要なE2f4および分子時計重要であると考えた。

Hes1を阻害するSirt1が最もエンリッチした。また、dorsalと横山 達士
京都大学大学院 生命科学研究科
光神経分子生理学分野
研究員

かは、
あまりよくわかっていません。

今後は、発生・発達過程の異なるタイムポイントにおいて、二その理由として、技術的な問題が光子励起イメージングにより「神経活動と活動依存的遺伝子発考えられます。生来的な遺伝的設

現」、
また、scRNA-seq法により「活動依存的遺伝子発現を含実際に、ゲノム上の転写因子結合

ventral VZの比較では、神経前駆細胞の維持に必要なAsh2lがを調べた数万件のChIP-seq実験データを活用し、薬剤処理もし

dorsal側にエンリッチした。
この結果から、Ash2l発現を領域特異

ルですが、外部環境による情報は、
まず電気的活動として表現さ

くは組織特異的に、細胞周期特異的に発現が変動する遺伝子の的に操作する実験

れます。
この現象レベルの差異が理由として考えられます。

周辺領域に対して各転写因子のエンリッチ度合いを評価し、を行うことにより、この問題を解決するため、私たちは二光子励起イメージングと、外部環境から

enrichment scoreと同時にfold enrichmentの算出を行った。

これらの領域にお技術と、
RNA-seq技術を組み合わせることを目標としています。

の情 報がどのよ

1）バルプロ酸（VPA）母体投与による自閉症マーモセットモデ

ける神経発生機序

外部環境に依存する情報は、GCaMPを用いたin vivoカルシウ

うに 統 合 され 、ル脳のDEG情報（VPA非曝露／曝露群；single nucleusへの理解が深まる

ムイメージングと、活動依存的プロモーターとRFPを用いた「個性」が形成さRNA-seq；生理研 郷 康広特任准教授より提供）を用いて、VPAのではないかと考

in vivoでの活動依存的遺伝子発現イメージングにより実現しれるかを解 明し曝露による自閉症のキーファクタの同定を試みた。
その結果、
オリ

えられる。

ます。更 に、この R F P 発 現 細 胞と、非 発 現 細 胞 に対して、ていきたいと考RNA-seqを行い、生来的な遺伝的設計図の情報と活動依存的えています。

ゴデンドロサイトのクラスターにおいてはVPA投与群で高発現す計図の情報は、遺伝子発現のレベ

む遺伝子発現パターン」の両方を記録し比較します。
生来的に自己組織化された細胞内の情報転写因子結合エンリッチメント解析

110

111

個性を思う個人「個性」とエピジェネティクス
保前 文高

中島 欽一

首都大学東京 人文科学研究科 言語科学教室
首都大学東京 言語の脳遺伝学研究センター

言語に関心をもつ人は、バベルの塔の真っ白になっている人々は、1人ずつが描個に内在する幅と計測精度による幅の両「個性」と聞いて、みなさんは何を思わあっても、その一つ一つではエピジェネと考えました。具体的には、抗てんかん薬

話をいつの間にか耳にして、記憶のどこかかれていると同時に塔に入る人の流れを方が含まれる。個が幅を生じさせ、また、逆れますか？ やさしい人、短気な人、協調

ティックな修飾が微妙に異なるために遺でもありヒストン脱アセチル化酵素阻害にとどめているのではないだろうか。見た

時間の経過としてとらえさせる動きが示さに幅を収束させる源を明らかにすることが的な人、自分勝手な人、服装や髪型がみ

伝子発現も異なっていると考えられます。

剤としての作用を持つバルプロ酸を妊娠

わけではないこの塔を題材にして、ピーテ

れており、1人が歩いているところを重ねて「個性創発学」に相当し、幅を評価できる

んなと違う人、顔や手足など身体的な特

そのような細胞が集まって作られる個体

マウスに投与し、胎仔細胞内でのヒストン

ル・ブリューゲル1世が描いた圧巻の「バ表していると見ることもできる。つまり、描範囲で計測する方法論を確立することが徴がある人、音楽や絵など才能がある人、間ではさらに違いが大きくなるのではな

アセチル化を強制的に亢進させ、その結ベルの塔」は、16世紀絵画の最高傑作のき分けられた複数の人を、個別の人として「個性計測学」になるのではないだろうか。

などなど千差万別で、何かを思い浮かべいでしょうか。
つまり細胞一つ一つのエピ

果生まれてくる仔マウスが成体へと成長1つといわれる作品である。高さと幅がそ見ることができなくなる事態に陥る。個人

我々は、個が 示す特 性を「 個 紋（こもること自体にも個性があるのではないでジェネティックな違いが、その細胞の集合した後にどのような表現型が現れるかを見ようとしました。その結果、学習記憶障

れぞれ60cm、75cmに満たず、決して大の 区 別 はどこに 消えてしまうのであろん）」と命名し、乳幼児がもつ脳の形態、脳しょうか。辞書などには、「 個性とは、個人の上に成り立つ個体の「個性」として現れきくはないが、色彩だけでなく深い奥行き

うか。

の活動、運動、意識の個紋をとりだす計測

または個体・個物に備わった、そのもの特るのではないかと考えているのです。

とせり出してくる塔の立体感が格別な存「個性」を一言で定義することは難しい学を築いた上で、いつ、どのように、そして有の性質。個人性。パーソナリティー。」な

昨今の次世代DNA解析技術の進歩もに「負の個性」と呼んでいます）を持つ個在感を示し、
あたかも生きた塔が鼓動を打が、個の区別がない状況を思い浮かべる

できれば、なぜ「個紋」ができていくのかをどと書かれています。みなさんも、「だいた

あって、ある一定数以上の細胞で平均化体が得られ、現在自身の長年の研究対象

ち続けているかのようである。建造中であことは上記の例から可能である。つまり、検討したいと考えている。十人十色である

いこんなものじゃない？」、というイメージ

されたエピジェネティック修飾状態は解である神 経 幹 細 胞におけるエピジェネ

ると同時に生活の場にもなっている塔が交換可能な2個体があればよい。ただし、という報告では、上記の問いに答えるにははお持ちでしょう。

析できるようになってきました。
しかし1細

ティック変 化と関 連 付けながら解 析を精緻に描かれたこの1枚には、その中に同時に同一の空間位置を占めることはで到底至らないため、類型化するための指では、その個性はどうやって生み出され胞におけるそれは、まだまだ開発途上に行っています。

1,400もの人がいると言われている。1人きないので、位置が確率的な分布で表現

標を作ることが最初の手がかりになるとるのでしょうか？これもまた様々なご意見

あります。
また、
たとえそれができるようにずつを判別して見ることができ、それぞれされて、その分布が重複していると考える思われる。類型化をすることは、1つの集がおありだと思います。私も色々と考えまなったとしても、それぞれの微妙な差異を明かすための唯一の方法であるとは思っに異なる作業をしている姿や列を組んでのが妥当であろう。
このようにとらえると、団に含める基準を作るとともに、集団間のしたが、結局は細胞における遺伝子発現どのくらい定量的に解析できるかもわかておりませんし、そのような自信もありま歩いている様子を見ると、絵の迫力が細部

生物の個体に関しては現状では常に交換差異を表現することにもなるため、統一的が個人個人で微妙に異なることに起因すりません。さらにエピジェネティック修飾

せん。それこそ「個性」の研究なのでそれからも生じていることがわかる。

可能ではないために、「個性がない」ことはな尺度の中で位置づけをすることになる。

るのではないかと考えています。それではは一旦決まってしまってもそのまま固定さぞれ個性的な研究がなされるべきであると思っています。
しかし、いつの日か自分の害と高てんかん感受性（私はこれを勝手

ただ、このような研究が「個性」を解きこの絵がある一時点を切りとっているのないということになる。一方で、個人（個

本来的に「個」があるという立ち位置から、

さらにそれを決めるものは何なのかといれるわけではなく、その個体がどのようなであれば1人ずつは異なる人であるが、多体）内の振れ幅が大きく、一定した観測が「個性」をめぐる行脚の後に、人間の集団

う次の疑問がすぐに浮かんできますが、私環境にいるのか（ストレスや薬剤投与も含研究成果も含め、それぞれの成果が統合

重露光された写真のようにとらえると、絶可能ではない場合には、あたかも分布がを特徴づける道標にたどりつけるかどうか

は、それはエピジェネティクスではないか

めて）によっても後で書き換えられること

され、
「個性」
の理解につながるようになっ

対に別の2 人であるとは 言い切 れない

あるかのようになり、擬似的に「個性がなが、個人が今思う個性への挑戦である。

と思っています。みなさんもご存知のようがわかってきています。そのような状況のてくれればいいなと思いながら、本研究領人々も描かれている。特に、漆喰を運んでい」状況になる。観測される振れ幅には、に、エピジェネティクスとは、遺伝子の本

中、私は、書き換えられるものであれば強域発展に微力ながら協力できるように努体であるDNAやそれが巻きついているヒ

制的に大きくその変動を誘発し、それに力したいと考えています。
みなさんも、大いストンタンパク質の修飾によって遺伝子発

よって人為的にある方向性を持たせ、似たに個性的な研究やって私たちと一緒に盛現のON/OFFや高低が制御されるというような個性を持つ個体を複数作り出せばり上りましょう！

あれです。同 一 個 体の同 種 類の細 胞で何らかの解析が加えられるのではないか

ピーテル・ブリューゲルⅠ世, バベルの塔, 1563-1565

112

九州大学大学院医学研究院
応用幹細胞医科学部門 基盤幹細胞学分野

研究室の仲間個性的な人たちがそろっています。

113

個性計測学のすゝめ

In principio erat differentias
若林 明雄

郷

千葉大学文学部人文学科・行動科学コース心理学専攻
大学院人文科学研究院・人文科学専攻基盤文化コース
大学院融合理工学研究院・数学情報科学専攻情報科学コース
こどものこころの発達教育研究センター・行動医科学部門

康広

自然科学研究機構
生命創成探求センター 認知ゲノム研究グループ

新学術領域「個性創発脳」
は、
「個性」
を

とで顕になるものであり、「 個人差・個体

個体差（個人差）の謎は、物心ついた頃かったのに対して、体色の暗い子ガエルている楽譜だけでなく、作曲家の自筆譜も客観的・科学的に理解することを目指し

差」
の総体を
「個性」
として理解するという側面を規定しているかを明らかにする。
そからあったような気がする。子どもの頃はは、別の父オス同様警戒心が強く、人の姿調べているが、自筆譜をみると作曲家によ発足した学際的な研究領域である。
しかのが、ひとつの研究戦略となりうる。

のような次元の設定ができれば、それぞ

昆虫少年（だけではないが）であったが、が近づくと植物やコケなどの陰に隠れてる個性は歴然としている。
バッハは様式的れの次元がどのような生物学的メカニズ

標本を作るより、
いかに長く飼育するかをしまう。素朴な観察レベルでも、基本的行

で、モーツァルトは繊細、ベートーヴェン「個性」とはナニモノで、どのように「客観具体的な作業としては、可能な限り多く

ムによって説明可能かを徹底的に調べる

工夫する方だった（オオカマキリの越冬に動パターンは遺伝するという行動遺伝学

は力強く、ワーグナーは意外と几帳面な的・科学的に理解」すればよいか、領域にのモノサシを用意することである。私が本ことで、最終的に、それが種間で共通に顕は何度も成功）。昆虫採集では、昆虫の行的な事実を目の当たりにする思いがした。

ど、作曲家の個性は作品だけでなく、記譜関係する研究者の間でも、明確なコンセ領域で主に担当する（と勝手に思っていれる「個性」なのか、それとも「種」に固有動パターンを予測することが重要であり、

現在ツノガエルも数種類飼育しており、そという行動にも表出されているのである。

し、正直に言えば、その研究対象である

ンサスがあるとは言い難い状況にあるよる）のは、
このモノサシの用意である。最もの「個性」なのかを明らかにできるという

その過 程で、同 種の昆虫ですら行 動パの中にクランウェルツノガエルのアルビノ

上記は一例に過ぎないが、自分の周囲うに思う。
おりしも本年5月から6月にかけ基盤となるモノサシはゲノムの個人差・個のがシナリオである。

ターンには違いがあることに気づいた。昆種が2匹いる。
このペアは、同腹（両親共には、
いつも個性・個体差への関心が一貫て「個性創発脳」の中間評価書類の作成

体差であり、その次の階層として細胞・組虫と並んで興味があり、今でも飼っている通）の卵から孵化したオタマが上陸したもしてあったわけで、専門とする心理学でも

に携わり、
その中でも
「個性」
とはナニモノ織間の違いを測るモノサシを用意するこ

果たして上記のような思考実験・作業のがカエル。
カエルは、個体の一生の中でのをもらってきたもので、だいぶ成長した

ヒトの行動の一般性よりも個人差を研究

であるか、
その定義づけに関して議論がなとが、私の本領域の担当である。
このモノ仮説は実際に実現可能であろうか？賛否

水生（えら呼吸）から陸生（肺呼吸）に変

現在でも、外見上はまず区別がつかない。

対象に選んだのは必然的であったようなされた。中間報告書の中身に関する詳細

サシ作りは可能な限り汎用性の高いもの両論あろうが、しかし、少なくとも私が今態するという進化の過程を体現すること

しかし、エサを与えれば一目瞭然で、一方気がする。
その意味でも、生物学や数理系まで立ち入ることは本稿ではしないが、そが望ましい。本領域では、
ヒトを中心とす回提起したような問題意識、つまり「個からも、ロマンを感じる（実は顔がかわい（アールくん）は、口に入るサイズなら何でも含めた多面的なアプローチからの個性の中で述べられているいくつかの「個性」

るA01班とモデル動物（マウスなど）を研性」という代物に対して、自分がどのよういというのが最大のポイント）。同腹の卵も丸呑み、あまったものは前足で口に掻き研究というプロジェクトに今回参加するこを定義づける作業仮説のうち、私が考え究対象とするA02班を有機的に結びつけに捉え、どのように自分の研究がその問題塊から発生したカエルでも、行動上の個込んで、時には人の指まで飲もうとするとができたことは望外の喜びである。実証

る「個性」（を明らかにするための取り組る必要がある。そのため、ヒトでは使えるに対してアプローチしうるのか、またして体差は大きい。数年前の春に、
モリアオガ（ツノガエルは歯があるので、かまれると科学的に「個性」の謎を解明し、その重要み）と近いものもあり、それを踏まえつつがマウスでは使えない、あるいは、その逆いるのかという問題意識は、「 個性創発エルのペアをたまたま捕まえ、家に持ち痛い）。他方のビーノくんは、エサを見ても性を明らかにすることは、他者との違いよ

私見を述べたい。

にマウスでしか使えないなどの汎用性が脳」に関わる限り、それぞれが持つべきで帰ったら産卵、オタマジャクシを育てた結

慎重で、しっかり一部を噛み切って、決しりも共通性を重視する日本の社会・文化

低いモノサシでは都合が悪い。汎用性のある。本新学術領域が評価を受ける場面

果、200匹を超える子カエルが上陸（そのて丸呑みにはしない。
ヒトに比べて単純なの中でこそ、科学にとって重要な課題であ高いモノサシが1000個できた、つまりでは、そのアプローチ方法が領域として可後数年間は飼育が大変なことに）、1匹の神経系をもつカエルですら、行動の個体ると考えている（タイトルは、
ヨハネの福音差は明らかに存在する。

まずは「個人差・個体差」と「個性」の関114

れぞれの次元（軸）がどのような「個性」の書の冒頭「はじめに言葉ありき」をもじっ

係を整理してみる。上記の中間報告書で1000次元の計測データをヒトとマウス

能な限り集約しているのが望ましい姿な

メスに2匹のオスが抱接していたため、2も議論されているが、「個人差・個体差」とで取得できたとしよう。その段階では，まのであろうが、一方で、集約しないのも研系統の体色のカエルがほぼ同数誕生、そは、ある観測者（研究者）があるモノサシ

だ「個人差・個体差」の寄せ集めである。
こ究者の「個性」の顕れなのかもしれないとの行動は、親のオスの2匹と同じく対照

いたこともあり、今でも同じ曲を演奏者がによって複数の「個（個人・個体）」を測っれを統計解析や機械学習などにより測定思ったりもしている。

的。体色の明るい子ガエルは、父オス同様

どのように演奏（解釈）するか（演奏の個

写真下：左Beethoven、右Mozart 自手から直 接エサをもらうなど飼いやす

人差）に興味があり、そのために出版され筆譜）た場合にあらわれる値の違いやばらつき

値の相互作用も考慮し次元圧縮を行うを指すものと定義する。その上で、「 個性」（1000次元では人間が理解できない）。

う〜 ん ，やっぱり「 個 性 」ってむず かしとは、さまざまなモノサシで測った計測

この部分もA03班が担うことになっていい・・・

値・観測値の違い・ばらつきを統合するこる（ハズである）。その後、落とし込んだそ

一方、子どもの頃から音楽に親しんでて「はじめに違いありき」）。
（写真上：左アールくん、右ビーノくん

115

「温度」、「時間」、そして「個性」

個性を数理モデリングする
星野 幹雄

柴田 智広

国立精神・神経医療研究センター
神経研究所 病態生化学研究部 部長「温度」
について考えてみよう。我々は（１）

定義できない。
つまり、
「温度」
と同様に
（エン

り、様々な内的・外的インプットを受容する

個性とは何か、個体差との違いは何か、こ

体差とは個体の代表値が無いと定義できな通な多様体（特徴空間）と非共通な多様体「モノに触った時に熱い、
冷たい」
と感じ、
（２）

トロピーから考える）「時間」とはマクロの概と、それに応じて人それぞれの多様なアウトの哲学的で学際的な議論が本新学術領域

いので、社会的な定義になっているとも言え（特徴空間）
を抽出、個性の解析を進める方「お湯と冷水を混ぜるとぬるま湯になる」
こと

念であり、
やはりミクロ的視点ではその意味

プットを出す。
またこのブラックボックスは気では度々なされます。私はこの素晴らしい議ます。前述の星野先生の定義では、一個体の法を提案し、具体的に前腕の筋活動データを経験している。
おそらくこうした経験から、を失ってしまうようだ。

まぐれで、いつも同じアウトプットをするとは論の時間を、
毎回脳をフル回転させながら心個性（マクロ状態）を定義するのに、多数の粒に適用することで、一定の成果を出すことが限らない。暑い日に、
アイスクームを食べたくから楽しんでいます。
なんて知的で贅沢な時

子（特徴）や粒子の状態遷移が必要でした。

できました(参考文献)。
しかし、個性の多層

冷たいモノから熱いモノまでのなんらかの量

我々は、
日常の中で
『個性』
という言葉をとして「温度」なる概念が生じたのだろう。文

使 う 。こ れ と 相 同 な 単 語 は 英 語 のなるかと思えば、冷やし中華を食べたくなる

間なんでしょう！ そして、過去のコラムを読

これをヒトの研究に適用しようとすると、例

理解（図）には程遠い状況です。今年も、領域

明が生まれる前からこの概念はあったはず"Individuality"のように各言語に存在することもある。また、人によってはアツアツのむと、各先生がそれぞれ定義を試みられていえば、
パーソナリティ研究におけるビッグファ

メンバの皆さんから多様で多大な刺激を受なので、科学的な定義は後付けでなされたこので、恐らく世界中の人々に
『個性』
なる概念

ラーメンを欲することもあるだろう。
しかしこ

たり、
また領域として定義を収束するべきか

イブ（神経症傾向、
外向性、
経験への開放性、

けつつ、着実に前進していきたいと思っていとになる。私は高校の物理で、
「温度」
が単位

があまねく存在する。実は心理学の世界でのブラックボックスは単にランダムに出力す

否か悩む先生もおられたり、これまた本当に協調性、誠実性）というマクロ状態をよく表ます。
どうぞよろしくお願いいたします。

面白い。

す特徴量や状態遷移則は何か、ということに体積あたりの分子の運動量の総和から定義

は、パーソナリティの定義はあっても、『個性』

るわけではない。
それぞれの個々人でその人されると習った（最新の物理学ではもっと難についての明確な定義はないそうだ。
しかしなりの出力の
「クセ」
がある。
つまり、
その脳の

しい定義がなされているようだ）。
たしかにモ

『個性』
について研究する以上は、『個性』
なるノの分子がたくさん手にぶつかれば熱い（痛ものをある程度は定義したい。
そしてそれはい）と感じるだろうし、水の分子同士が衝突し合えばお湯はぬるく冷水は温かくなるだろ

さて私はというと、A03班の計画班『「個なります。
パーソナリティ研究分野では膨大【参考文献】Dviwedi, S.K., Ngeo, J.G.,「クセ」
について研究することが、
『個性』
を理

性」
を発見するマーカレス表現型記録・マイな議論がなされているとは思いますが、本新and Shibata, T. Extraction of

解する本質的なアプローチであろう。
しかし

ニングシステムの開発』の代表を務めていま

学術領域では、ゲノム表現から行動表現、さ

Nonlinear Synergies for Proportional

「温度」
や
「時間」
のように、
我々の日々の感覚

脳は多層的に理解しないとその実体には迫す。
そして、これまでの領域会議などの経験からに環境・社会の影響や進化まで考えて、
ヒand Simultaneous Estimation ofを反映したものであることが望ましい。

れない。
そのため、
《ゲノム
（遺伝子）
やエピゲ

ら、A02班の星野先生やA03班の郷先生と

トが感じる
「個性」
というマクロ状態をよく表

Finger Kinematics. IEEE Transactions

う。
かように
「温度」
の概念は、
「分子運動」
か

学校の成績が良いとそれは
『個性』
か？絵

ノム、
経験や環境》などの違いが、《シナプスレ

かなり近い考え方をしていると感じています特徴量や状態遷移則を探すことが長期的

on Biomedical Engineering,ら直感的に理解できる。
同様に我々が日常にが上手いとそれは『個性』か？外向性、誠実

ベル、細胞レベル、神経回路レベル》
でどのよす。
ちょうどニュースレター第4巻のコラム担な目標である、と私は考えています。

IEEEXplore early access page,持つ概念を科学的に定義しようとする場合、性、協調性などはどうだろうか？それらの個

うに多様性をもたらし、個々人に独特な行動

当の郷先生が、「次元圧縮」というキーワード

そこで当計画班では、マルチモーダル高次もとの概念からあまり乖離しないことが望ま

人差は『個性』の重要な要素かもしれない。

の表出につながるのか、
そのしくみについてを用いて議論をされていて、特に種に固有の元データをノンパラメトリックベイズ法によしいだろう。また、温度を「分子の運動の総

しかし我々が日常において
『個性』
という言

理解しなくてはならない。
私は、こうした多層

個性に対する興味を披露されていました。私り非線形モデリングすることで、個体間に共和」から理解しようとすると、「一つの分子」に葉を使う時、
そんな単純な意味では使ってい的なアプローチによって、個々人の「脳のクもこれまで機械学習法を用いた次元縮約

ついては
「温度」
を定義できない。
つまり、「温ない。我々は生活の中で『個性』という言葉セ」あるいは「行動原理と要素の発露」の理（圧縮）により、パーソナリティ研究における度」というのはマクロの概念であり、ミクロのを、より抽象的な概念、
より上位の
「その人の

解が進み、
『個性』
の科学的実体が明らかにキーワードでもある「共通次元」「非共通次

視点ではその意味を失ってしまう。

《人となり》
を端的に表象するもの」
あるいはなっていく、と考えている。
また、脳の集合体

元」が見いだせないか、と研究を進めていまさらに「その背後にある行動原理も含めたもともいえる共同体や社会にも何らかの
「クセ」

す
（後述）。
また、
ニュースレター第6巻のコラ

日常でよく使われる概念だ。特徴的なのは、の」として使っている。つまり、
『 個性』
とは、

が生まれるのではないか？国民性や県民性、

ムでは、星野先生が統計物理学の観点から、そこに方向性があることである。我々は過去

「温度」
や
「時間」
と同様にバラバラの要素に校風、宗教などをそれで説明できる可能性は

個性とは、
「温度」
や
「時間」
と同様にバラバラのことは覚えているが未来のことは覚えていしたのではその意味を失ってしまう、マクロあるのか？ヒトの進化とともに
『個性』
も進化

の要素にしたのではその意味を失ってしまない。
また、片付けた部屋は（その後、片付けの概念であることがわかる。
また、一見バラするのか？こうした問いも次世代の
『個性』
研

う、
マクロの概念である、と述べられました。

なければ）未来に向けてどんどん散らかってバラに見える個々の要素（生真面目、外交究の対象となってくるだろう。
『個性』
とはかく

行く。かように「時間」については、記憶に基的、絵が上手など）
は、実はランダムに表出すも面白い研究対象である。

次に「時間」
について考えてみよう。
これもるのではなく、その人なりの「クセ」
に従ってが感じているものなので、社会的認知の側面

連関して発現してくる。
その「クを考える必要があると思っています。2017

ではエントロピーについて考える。50の青玉

セ」、
言い換えれば「それぞれのと50の赤玉が入った二つの小部屋の壁を取要素の表出の背後にあるなん

り除くと、時間の経過と共に二種類の球は混

らかの 上 位 の 行 動 原 理 」をじり合うが、元には戻らない。発想を逆にす

我々が感じとった時に、我々はれば、玉の混じり具合から
「時間」
を定義する

その人の『個性』
を見出すのでこともできるだろう。この「時間」の解釈もあろう。
この「個々人の行動原

我々の日常的な感覚にマッチしている。
しか理と要素の発露」のことを、私し箱の中に青玉１つの世界を考えたらどうなは『個性』と呼びたい。
脳はブラックボックスであTBME.2020.2967154).

ところで、私は上記のような数理的考え方

づいたり、
エントロピー（乱雑さ）に基づいた個性の多層理解

年にA01班集会での私の講演「個性は生物「個性創発脳」スライドを改変に内在するか」も、
この社会的認知の側面を౼ણ৿

考えてのタイトルでしたが、講演内容は最終ষ৿भ਀লさせてしまいました。個体差の発現は、A02

的に前記のような数理的な話にかなり収束৚ଡ଼୭୆‫؞‬ग़আ।ঀ঒

2020.1.16 (DOI: 10.1109/が合理的で好きである一方、
「個性」
とはヒト

り、
と複数の定義が可能となりそうだが、ここるだろう？そこでは過去や未来という時間を

116

九州工業大学
大学院生命体工学研究科 教授

班の中島先生のエピジェネティクス研究をはじめ、多数のエビデンスの下、一般に環境・

।ঀ঒
ૐ੮भ଻ਙ
଻ਙभਤ৲

社会に多大な影響を受けることはコンセン
サスが得られていると思います。そもそも個117仮想空間における個性研究の可能性

永遠に触れる瞬間と「個性」創発

今吉 格

京都大学大学院生命科学研究科 教授

また見つかった、
なにが、永遠が、海と溶け合う太陽が。

アルチュール・ランボー（小林秀雄 訳）

冨永 貴志

徳島文理大学 神経科学研究所 教授

新型コロナウイルス感染症の拡大と、そ活動の中心となる将来の到来について意ウォーズ』や、登場する『仮想空間OZ』でれに伴う活動制限により、厳しい毎日をお識することが多かったです。すでに、仮想過ごしのことと思います。
４月１６日には

通貨やVRマーケット等のプラットフォー

全国における緊急事態宣言が発令され、ムは構築されておますが、個人的には、子ます。
このような仮想空間での経済活動何回も思い出される記憶、本当になんで型的な「個性」の枠に落ちるという点が次構が一つ一つ違うことよりも、ある程度同大学や研究所等の研究機関も閉鎖や大供がゲームソフトの『あつまれどうぶつのが主流になる時代が到来した際に、日本もない記憶の断片だが、祖父の家の地下に不思議だ。
これは、様々な最も個性的なじ結果になっていると言うことが不思議

幅な活動制限となり、思いもよらない事森』に興じる姿を見て、強く意識せざるをがその中心にいてくれることを願うばかり

道の先にあった大きな水槽を眺めていた知性である天才ですら、ある種の分類でである。

態となりました。7月１５日現在では、緊急得なかったです。
インターネット上の仮想です。

瞬間、大学の実習室でなにかの反応時間

共通類型のなかに落とし込めるとしたク永遠に触れる瞬間は最初から与えられ事態宣言も解除され、活動制限も少しず空間での交流はアバターを通じて実施さ話がだいぶ脱線してしまいましたが、脳を待ってぼうっと蛍光灯を眺める瞬間、

レッチマーの天才論に感じる不思議さとたメカニズムに従った形があって決まってつ緩和され、少しずつ日常を取り戻しつつれ、VR上でのアバターの振る舞い・魅力・波等の神経活動の情報を外部転送して、MITのE18ビル入り口の手すりにもたれ同じである。桜の木の枝のはりかたが桃いるのか？それが、結局のところヒトのも「永遠」に触れる瞬間を体感したことはそのような個人的な
「永遠」
は本当に多

おかつ、一定の形の認識が、すくなくともの覇権争い・ハッキング・チート行為などあるだろうか？案外、なんでもない瞬間に

種多様である。
ところがそれが、全く違う

表面上は共通にできるかのように組み上の問題は、将来現実的になるものと感じも「永遠」に触れる瞬間はある。
たとえば、経路を取るかもしれないが共通のある類

げられるのである。
そのような情報処理機

あるように思います。
しかしながら、新型

友人関係が評価され、そして、
どれだけエ

文字入力や思考を発信するテクノロジーている時の情景だのがずっと消えない永の木のそれとは異なるように、全く違う形のを考える仕組みが共通に持つ性質を反コロナウイルス感染症の対策は今後も引

ンターテイメントに優れた島を提供できの到来も迫っています。そのような中で、遠性を持っている。
その記憶が作られる刹

が同じ鋳型から生み出されたかのような映しているのか、と考えると、人の考える

き続き必要となりそうで、また、昨今の気るか？によって評価が決まってくるようで「個性」の研究対象・ツールも、将来は様那、そのなんでもない時間が永く残るだろ

一つのルールに基づいて作られているか

仕組みの原点にそのようなものがあって候変動の影響もあり、引き続き大きな影す。上記のゲームソフト上では、エンター変わりしていくものと思います。身体的なうと確かな感覚があって、永遠に触れた瞬のようだ。

も良い の かもしれ ない 。最 近 、D e e p

響を感じておられる研究者の方も多数おテイメント提供の対価は、高評価コメント

制約・混交要因が解除された脳神経系が間として残っている。そうした記憶が、呼我々の脳は1000億個もの神経細胞か

LearningでリバイバルしたAIや、流行りられると思います。

に加えて、ベル・マイル旅行券・各種アイテ

創発する個性をより純粋に研究できるこび出されるたびに置き換わっている可能ら構成される。
これは我々が住む銀河系のオルガノイドなどは、また違う永遠を経

私の場合におきましても、WEB授業のムの譲渡によって反映されているようですとにもなりますし、一方で身体的な影響を性は否定しないが、それが永遠に繋がるの恒星の数とほぼ同じである。驚くべきこ験し、個性を作るのか考えてみるのも面白

準備やWEB学会・ミーティングの取りまが、鋭い子供達は、
この関係性をVR上のよりダイレクトに研究することもできるよという感覚があるのである。それが、たととにこの情報処理装置は、作り始められてい。そのような人の考える仕組みの原点とめなど、慣れない新しいことへの対応が経済活動と仮想通貨の関係によって潜在うになると思います。個人的には、脳の個

えば大科学者になろうと決意した瞬間

から絶えず入力信号によって書き換えらに繋がる「個性」創発の研究がとても面白必要でした。
しかし、そのような新しい媒的に置き換えられることを予見していると性 創 発 機 構の解 明は、N C C（ N e u r a l

だったとか、そのような挿話に繋がればれながら最終的な形に作りあげられ、なく感じられている。

体や意思疎通の様式を通じて、研究室メ思います。登校制限が解除されて、学校等

Correlates of Consciousness）の同

かっこはよいが、感情的にも全くニュート

ンバーや日々接する方について、
これまでのリアルな空間での交流が再開した子供

定とその個体差、そして、各NCC同士のラルな瞬間であるのが不思議である。
しかとは違った印象を持つことも多かったで達の間では、自粛中の交流の中心であっ結び付きのダイナミクスの問題として研し、それらの記憶は鮮明で、水に濡れていす。全てを「個性創発脳」に結びつける気た仮想空間での振る舞いが、その後の所究されるようにイメージしています。私はた苔の匂いとか、その時の椅子の硬さとは毛頭ありませんが、「 個性とは、環境や属集団での立ち位置にも反映されているマウス等のげっ歯類をモデル動物としてか、手すりの冷たさとか様々な感覚が一

コミュニケーションの様式によって、違っケースが存在していることは想像に難くあ使用していますが、今の神経科学や実験

緒に一気に蘇るのである。

た形で表出してくる」ということを、改めてりません。小学校中学年では通常、携帯電心理学の計測・解析技術で検証できる問

永遠に繋がる記憶の断片は、硬い岩で実感することとなりました。自分自身につ話やLINE等の意思疎通ツールを持って題なのか？は正直自信はありません。幸

できた島のように忘却の海の中にあっていても見つめ直す機会になりましたし、昨おらず、数ヶ月の間の友人との交流はすべい、「 個性創発脳」領域では、様々な角度もなお浸食されず、
ふとした瞬間に波間か

今のWEB中心の交流を通じて、自身の人て仮想空間で為されていたという多感なから「個性」を考える研究者の方々が集ら現れる。情動もなく何かの価値判断に物像も、これまでとは違ったアップデート

世代がいることは、潜在的に非常に大きまっておられますので、今後も活発な議論

役立つ訳でもないが、そういう永遠が人をされているのでは？とも感じています。

な意味をもっていると感じました。少し前を通じて、研究を発展させていければとの「個」性を作っているのかもと思うので思っております。

少し突拍子もない話になるかもしれまに、同世代の研究者と予算報告会中の質せんが、今回の活動制限の機会を通じて、

疑応答で真面目に議論しましたが、約１０で、なにも陳述記憶に限らないだろう。
マ

私はVR（バーチャルリアリティ）が、経済

年 前 に 製 作・上 映された 映 画『 サマードレーヌの香りから記憶が想起されるプある。
この島は極めて個人的な感覚の塊

ルースト効果のようなものや、あるいはもっと違う種類のものではPTSDのようなものもそうかもしれない。
それらは全て人の脳の奥底にある種の感覚の塊のような形で仕舞われて、その人を形成する。
その個人にとっての永遠なのかと思う。そう思うと、
「 個性」
と
「永遠」
はその個人にとって性質の近い何かなのかと思える。

皆さん食べましたか？
第４回領域会議をやった金比羅山参道で売っているアイスクリーム

仮想空間でたたずむ山田助教と鈴木助教とVR課題遂行中のマウス

118

119

個性と情報駒木 文保

東京大学 大学院情報理工学系研究科 数理情報学専攻 教授

個性創発脳では様々なアプローチから論の構築が可能になったといえる。
だからでは「個体差」であり、「 個性」を扱っているとは言い難い。単なる個体差ではなく個個性や個体差に関する研究がなされてきといって情報理論が情報の意味まで踏みた。
それぞれの研究における
「個性」
のとら

込んで扱う他の情報分野と無縁であるわ

性を扱っていると呼べるのは、その個体にえかたには多様である。定義が様々であけではなく、基礎理論として大きな意味をすでに得られている関連するデータに加ることは必ずしも過渡的な状態とはいえもっている。同様に、個性に関しても様々

えて関 連する何らかの別の測 定をおこない。
このことについて個性とも関係の深なとらえかたがあるのは自然なことのようなったとき、測定結果を予測できる場合

い現代のキーワードのひとつである「情に思われる。

であると考えたい。
このような統計モデル

報」
について例にとり考えてみる。

数理モデル、特に統計学で扱われる統も研究されており因子分析モデルなどの筆者は情報系の部局（情報理工学系研計モデルでは、個性や個体差については

潜在変数モデルが代表的なものである。
現在では潜在変数モデルは様々な方向に究科）に所属しており、そこには情報に関常に意識されてきたといえる。例えば、正わる様々なテーマについての研究が行わ

規分布は統計モデルの構成要素として頻発展している。
このアプローチは個性研究れている。広辞苑第６版の「情報」の項目

繁に利用される。平均μ、標準偏差σの正の一つの基礎になると考えられる。
また、では、「(1)あることがらについてのしらせ。

規分布は人の身長の分布によく当てはま

このようなモデルでは最尤推定などの推(2)判断を下したり行動を起こしたりするることが知られており、
μとσがわかれば、定法を直接適用するのが困難なことが普ために必要な、種々の媒体を介しての知ある身長の人が全体の中でどれくらい背通であり、ベイズ法などの適切な利用が識。」という説明がなされている。
この短いが高いかを知ることができる。受験生にな必要になる。
このことは、今年刊行予定の説明は日常の使われる
「情報」
という言葉

じみの深い偏差値などもこのような考え「個性学入門（仮題）」の中で少しだけ詳しの意味をよく表している。
しかし、
「 情報」

方に基づく指標である。
しかし、
これだけ

く説明する予定である。

の多様な広がりをこれだけ短い説明で表すことはもとより不可能であろう。
情報に関する研究で大成功したもののひとつにShannonの情報理論がある。情報量を表すShannonエントロピーはたかだか可算個の集合上の確率分布に対し定義される。例えば、表の出る確率pのコ
インを投げ、表が出ることをX=1、裏が出ることをX=0で表すとき、確率変数Xのしたがう確率分布は試行回数１の２項分布になる。
この確率分布のShannonエント
ロピーは -p log p - (1-p) log (1-p) である。
これはXを観測することにより得られる情報の量に対応する。
このような情報量概念に基づいたShannon理論は大成
功をおさめた。
そこでは情報という言葉の大事な要素である情報の持つ意味が切り捨てられている。
ここでいう意味は広辞苑の定義で言えば知識の内容に相当する。
例えば、Xがコインの裏表であるか、試験の合否であるか、プロポーズに対する返事のyesかnoであるかは実世界では非常に重要な意味の違いがあるが、そのような意味を切り捨てることによりはじめて理

120

121