研究概要
私たちの長期的な目標は、行動の基本的なメカニズムを理解することです。 私たちは、神経細胞間の接続であるシナプスを制御する遺伝子やタンパク質を研究しています。 多くの異なったシナプス蛋白質からなるMultiprotein機械は生得および学ばれた行動に責任があり、機能障害はAlzheimerの病気、精神分裂症、自閉症、不況、常習および知的な不能を含む多くの脳の病気そして神経学的な条件の下に、根底にある。 これらのメカニズムはマウスとヒトの間で保存され、診断と治療の発見のための新しい道を開いています。
現在の研究関心
私たちの現在の研究は、脳全体のシナプス多様性の範囲と機能的影響を明らかにすることに焦点を当てています。 我々は、単一シナプス分解能でタンパク質組成の脳全体のマッピングのための方法を開発しました。 これらの”シナプトーム”マップは、億シナプスの分子的および形態学的特徴を明らかにし、構造的および機能的コネクトームと相関するアーキテクチャに組織された前例のない時空間的シナプスの多様性を明らかにした。 私たちは、脳のシナプトームアーキテクチャが寿命を通してどのように変化するかを特徴づけてきました,急速な拡大の段階に続いて、自然な老化と病気の感受性の窓に知らせるかもしれない老齢のゆっくりとした低下を伴います. 重要なことに、我々は、自閉症などの認知障害を引き起こす変異がシナプトームマップを再編成することを示している。
シナプス多様性に関するこれらの新しい知見は、学習と記憶の面で脳機能に重要な意味を持ち、情報がどのように保存され、リコールされるかの新 私たちは現在、シナプトームのダイナミクスを調査している–シナプスは、毎日の睡眠サイクル中に、短期的に変化する程度、およびどのように急速にシナプ; そして、長期的には、どのように環境と活動依存行動からの感覚入力シナプトームの開発に影響を与えます。 私たちはまた、脳の基本単位である個々のニューロンにおけるシナプスの多様性を特徴付けることによって、脳の複雑さを解き明かしています。 主要な努力は、アルツハイマー病などの機能不全のシナプトームへの進歩的な影響を明らかにし、人間の脳の直接研究に私たちの研究室、画像解析と計算ツールを進めています。 シナプトームマッピングはまた、PETなどの画像診断アプローチがシナプトームの損傷について教えてくれるものを明らかに、臨床技術を補完する可能性 今後の重要な目的は、これらすべてのシナプトームデータを既存の大規模な国際的な脳データリソースに統合して、健康発見価値を最大化することです。
研究グループメンバー
- 小宮山昇：上級講師
- Emma Sigfridsson：ラボマネージャー
- Zhen（Ricky）Qiu：画像解析開発者
- Ragini Gokhale: 情報工学エンジニア
- Edita Bulovaite:博士課程の学生
- Dimitra Koukaroundi:博士課程の学生
- Hanan Woods:博士課程の学生
- Gabor Varga:研究助手
- Bev Notman:研究助手
- Theresa Wong:研究助手