埼玉大学
脳末梢科学研究センター
Brain and Body System Science Institute (BBSSI), Saitama University

ー学内外の知を終結した、戦略的研究拠点ー

組織・構成

個人プロフィール

平瀬 肇
氏名 平瀬 肇
所属部門 脳機能解析応用部門
役職 理工学研究科連携教員(理研BSI)など

略歴

1993 ロンドン大学(UCL校)Computer Science 学部卒業
1997 ロンドン大学大学院(UCL校)神経科学研究科博士課程修了(PhD)
1996 - 2004 ラトガーズ大学Center for Molecular and Behavioral Neuroscience(博士研究員・Research Assistant Professor)
1999 - 2000 コロンビア大学生物学部(博士研究員)
2004 - 2011 理研BSIユニットリーダー
2011 - 現在 理研BSIチームリーダー

研究テーマ

(1) アストロサイトの生体脳での動態

脳は、ニューロン(神経細胞)とグリア細胞と血管から構成されている。ニューロンは、脳の情報処理を担っている細胞である。一方、グリア細胞と血管は、ニューロンの代謝活動を支えている。ところが、近年グリア細胞も神経細胞の活動に作用を及ぼし脳の情報処理にもかかわる可能性があることが示唆されてきている。本研究室では、生きたままの動物から計測される脳波を利用して、グリア細胞の一種であるアストロサイトの機能を研究している。脳波は、ニューロン群の活動電位やシナプス電流による電気的な活動が反映されたものである。アストロサイトに特異的に発現しているタンパク質を改変した動物から脳波を計測し、野生型の動物と比較することにより、学習時あるいは病態脳のアストロサイトの機能を評価している。また、二光子励起顕微鏡を利用してアストロサイトのCa2+動態や脳血流変化なども観測し、アストロサイト(および他のグリアが)脳機能に果たしている役割を解明する。

(2) 海馬の局所回路機能

海馬は、記憶形成に非常に重要な役割を果たしている脳部位である。急性スライス実験や生体神経活動記録等から、海馬の神経回路やニューロンの発火特性は良く研究されているが、ゲッシ目(マウス・ラット)の左右の海馬が交連繊維により密接に繋がっていることは、あまり注目されていない。海馬の交連繊維に機能的意義があるのか現在研究中である。

研究内容の図解

研究のキーワード

大脳皮質;海馬;脳波;可塑性;アストロサイト;グリア

これまでの主要な業績

  1. akata N, Nagai T, Ozawa K, Oe Y, Mikoshiba K, Hirase H: Cerebral blood flow modulation by basal forebrain or whisker stimulation can occur independently of large cytosolic Ca2+ signaling in astrocytes. PLoS One 8, e66525, 2013.
  2. Shinohara Y, Hosoya A, Hirase H: Experience enhances gamma oscillations and interhemispheric asymmetry in the hippocampus. Nat Commun 4, 1652, 2013.
  3. Shinohara Y, Hosoya A, Yahagi K, Ferecsko AS, Yaguchi K, Sik A, Itakura M, Takahashi M, Hirase H: Hippocampal CA3 and CA2 have distinct bilateral innervation patterns to CA1 in rodents. Eur J Neurosci 35, 702-710, 2012.
  4. Takata N, Mishima T, Hisatsune C, Nagai T, Eibusi E, Mikoshiba K, Hirase H: Astrocyte calcium signaling transforms cholinergic modulation to cortical plasticity in vivo. J Neurosci 31, 18155-18165, 2011.
  5. Mishima T, Hirase H: In vivo intracellular recording suggests that gray matter astrocytes in mature cerebral cortex and hippocampus are electrophysiologically homogeneous. J Neurosci 30, 3093-3100, 2011.
  6. Takata N, Hirase H: Cortical layer 1 and layer 2/3 astrocytes exhibit distinct calcium dynamics in vivo. PLoS One 3:e2525, 2008
  7. Sakatani S, Seto-Ohshima A, Shinohara Y, Yamamoto Y, Yamamoto H, Itohara S, Hirase H: (2008) Neural-activity-dependent release of S100B from astrocytes enhances kainate-induced gamma oscillations in vivo. J Neurosci 28, 10928-10936, 2008.
  8. Gulyas AI, Buzsaki G, Freund TF, Hirase H: Populations of hippocampal inhibitory neurons express different levels of cytochrome c. Eur J Neurosci 23, 2581-2594, 2006.
  9. Hirase H, Creso J, Buzsaki G: Capillary level imaging of local cerebral blood flow in bicuculline-induced epileptic foci. Neuroscience 128, 209-216, 2004.
  10. Hirase H, Qian L, Bartho P, Buzsaki G: Calcium dynamics of cortical astrocytic networks in vivo. PLoS Biol 2, E96, 2004.