脳の高次機能を担う大脳皮質の神経回路が精確に形成されるためには、胎児期・発達期を通して、神経幹細胞の増殖・分化、神経細胞の産生・移動と形態的・機能的成熟、回路の形成と再編成、といったプロセスが時空間的に制御されて進行する必要があります。私たちは、大脳皮質の発生・発達を制御する分子細胞メカニズムの解明を目指して、マウスをモデル動物として研究を行っています。
特に、接着分子複合体や細胞内シグナル伝達経路、微小管、オルガネラといった「細胞内装置」の役割に興味をもって研究を進めています。これらの細胞内装置をマウス脳内で可視化・操作するツールを開発し、神経幹細胞や神経細胞における細胞内装置の発達動態や生理機能を調べることによって、「細胞内装置の働き」という視点から脳づくりの仕組みを探ります。また、こうした仕組みの破綻と神経発達症における細胞病態との関連について、疾患モデルマウスを用いて解析する取り組みも行っています。
こうした研究を通して、ヒトの脳機能発達機構や神経発達症の発症機序の理解、将来的には、神経疾患バイオマーカーの探索とその検出法開発に貢献することを目指しています。
研究手法は、標的遺伝子をマウス生体脳内で操作し、その影響を分子・オルガネラ・細胞形態（組織構造）・回路機能の各スケールで明らかにする「in vivo多階層解析」を軸としています。マウス遺伝学・分子生物学・生化学・組織学・細胞培養実験を基本として、二光子励起顕微鏡を用いた生体脳イメージングや、組織切片を用いたライブイメージング、シングルセルCRISPRノックアウト、RNA-seq、行動実験なども必要に応じて取り入れています。
現在、主に次のようなテーマで研究を進めています。
1. 胎児期の大脳皮質層形成メカニズムの解析
2. 生後発達期の神経回路再編成メカニズムの解析
3. 神経発達症の病態発症メカニズムの解析