現代生命科学の発展はマウスなしには語れません。もっとも広く用いられている哺乳類動物モデルであり、遺伝子編集技術、光遺伝学や種々のイメージング技術といった生命現象を理解するための有用なツールがそろっています。私たちの研究室では、マウスを用いて睡眠覚醒サイクルを担う分子的、神経科学的な最小単位を同定し、その保存性を他の生物種と比較することで明らかにすることを目指しています。 キーワード：シナプス可塑性、光遺伝学、遺伝子編集、エピジェネティクス

マウス研究を中心に発展してきた現代生命科学は転機を迎えています。現在、これまでマウスに限定されていた有用なツールが他の生物にも適用できるようになってきました。August Krogh博士がKroghの法則"for such a large number of problems there will be some animal of choice, or a few such animals, on which it can be most conveniently studied."を提唱してから約100年の時を経て、自身が醸成した問いに適した生物種を選ぶことが可能になってきました。私たちの研究室では、社会性昆虫であるアリに着目し、遺伝的に均一であるアリがどのように、後天的に表現型を多様化させていくのかについて研究しています。 キーワード：社会性、遺伝子編集、質量分析計、電気生理学、エピジェネティクス

数十億の塩基対を持つ細胞が数十兆個集まり、それらが複雑に相互作用する生命というシステムにおいて、データサイエンスや数理モデルは重要な役割を果たします。私たちの研究室では、マルチモーダルなデータを解析し、数理モデルを構築することで、複雑な生命現象の背後にある法則をひも解くことを目指します。 キーワード：機械学習、微分方程式、時系列解析、バイオインフォマティクス

私たちは、経験から学び、変化する環境に合わせて行動を選んでいます。そのとき脳では何が起きているのでしょうか。マウスが報酬を得るために選択する実験と、行動を数式で表すモデルを組み合わせ、学び方と選び方を調べます。さらに、脳の細胞の活動や、ドーパミン・セロトニンなどの情報を伝える物質を測定し、細胞同士のつながりを変えることで、経験が次の選択に生かされる仕組みを明らかにします。 キーワード：意思決定、強化学習、ドーパミン、セロトニン、シナプス可塑性

精神疾患や睡眠不足によって、経験から学ぶことや適切に判断することが難しくなる場合があります。私たちは、こうした変化の背景にある脳の仕組みを調べます。マウスの行動と脳活動を測定し、薬がどの細胞や情報の伝わり方に作用するのかを確かめます。さらに、細胞ごとの遺伝子の働きや薬の作用に関するデータも組み合わせ、学習や判断の働きを回復させる治療法の開発を目指します。 キーワード：精神疾患、認知機能、睡眠不足、神経回路、薬理学、創薬