視床発生研究チーム

脳高次機能の維持とその破綻機構解明には、個々の脳領域での遺伝子発現の解析、機能解析および神経活動・環境要因とこれら遺伝子の相互作用を解明することが不可欠です。終脳後方より発生する間脳（視床と視床下部）は大脳新皮質、海馬、扁桃体などの脳領域と直接接続しており、脳高次機能や生体恒常性の維持に重要な役割を果たしている事が知られています。このことから間脳からの軸索投射と神経活性の入力により接続先の器官に影響を及ぼしながら機能と形態を獲得することが考えられます。当研究室では間脳によりコントロールされる脳の総合的な発達と進化のメカニズムを明らかにするために３つの系を用いて研究を行います。まず、外部環境からの入力が視床軸索を介して大脳皮質のポストシナプス神経細胞の遺伝子発現変化をおこし、どのようにして回路形成変化を起こすのかをマウスの体性感覚野のバレルフィールドを用いて研究します。次に養育環境、環境物質などの環境要因が引き起こすマウスの過食などの異常行動の分子メカニズムを明らかにするために、母子分離を行ったマウスの視床下部内での遺伝子発現変化を調べ、回路発達への影響を調べます。最後に高次脳機能がどのようにして外部環境に合わせて進化したのかマーモセットの大脳皮質や視床、視床下部での遺伝子発現を明らかにし、マウス脳との比較により高次脳機能を獲得したメカニズムに迫ります。

研究テーマ

• マウスの体性感覚野を用いた視床軸索と大脳皮質細胞のクロストークによる回路形成メカニズムの解明
• マウスを用いた母子分離によって起こる視床下部の回路発達と行動への影響
• マーモセットを用いた高次脳機能の分子発生メカニズム

主要論文

1. Shimogori T and Ogawa M.:
   "Gene application with in utero electroporation in mouse embryonic brain."
   Dev Growth Differ. 50;499-506. (2008)
2. Kataoka A and Shimogori T.:
   "FGF8 controls regional identity in the developing thalamus."
   Development. 135; 2873-81 (2008)
3. Suzuki-Hirano A and Shimogori T.:
   "The role of Fgf8 in telencephalic and diencephalic patterning."
   Semin. Cell. Devbiol. 20; 719-725 (2009)
4. Shimogori T, Lee DA, Miranda-Angulo A, Yang Y, Jiang L, Yoshida AC, Kataoka A, Mashiko H, Avetisyan M, Qi L, Qian J, and Blackshaw S.:
   "A genomic atlas of mouse hypothalamic development."
   Nat Neurosci. 13:767-75. (2010)
5. Blackshaw S, Scholpp S, Placzek M, Ingraham H, Simerly R, Shimogori T.:
   "Molecular pathways controlling development of thalamus and hypothalamus: from neural specification to circuit formation."
   J Neurosci. 30:14925-30. (2010)
6. Suzuki-Hirano A, Ogawa M, Kataoka A, Yoshida AC, Itoh D, Ueno M, Blackshaw S, Shimogori T.:
   "Dynamic spatiotemporal gene expression in embryonic mouse thalamus."
   J Comp Neurol. 519; 528-43. (2011)
7. Yuge K, Kataoka A, Yoshida AC, Itoh D, Aggarwal M, Mori S, Blackshaw S, Shimogori T:.
   "Region-specific expression in early postnatal mouse thalamus."
   J Comp Neurol. 519; 544-61. (2011)
8. Matsui A, Yoshida AC, Kubota M, Ogawa M and Shimogori T.:
   "Mouse in utero electroporation: Controlled spatio-temporal gene transefection."
   J Vis Exp. 54 pii: 3024. doi: 10.3791/3024. (2010)
9. Nakagawa Y, Shimogori T.:
   "Diversity of thalamic progenitor cells and postmitotic neurons."
   Eur J Neurosci. 35:1554-62．（2012）
10. Mashiko H, Yoshida AC, Kikuchi SS, Niimi K, Takahashi E, Aruga J, Okano H, Shimogori T.:
    "Comparative anatomy of marmoset and mouse cortex from genomic expression. "
    J Neurosci. 32:5039-53. (2012)