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センター(研究拠点)紹介

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人間知性研究センター
Research Centre for Human Cognition

人間知性研究センターwebサイト
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センター長 : 岡野 栄之(医学部教授)
活動拠点キャンパス : 信濃町

センター概要

 2008年12月10日、医学部・文学部・理工学部・経済学部等から成る総合大学である慶應義塾大学と、我が国における脳科学研究の拠点である脳科学総合研究センターを擁する理化学研究所との間で締結された包括提携を基盤とし、双方から多彩な研究者が集って学際的なチームを形成し、我が国における人間知性研究および当該研究の世界的ネットワークの拠点形成を目指す。


キーワード・主な研究テーマ

認知科学 脳科学 ロボット 社会 文明

2017年度 事業計画

■前年度より継続する活動内容について、継続する背景・根拠と目標

これまでに引き続いて、人間知性の「分子生物学・発生工学からの解明」・「比較認知科学からの解明」・「脳科学からの解明」・「ロボット工学からの解明」という各グループが一致団結して協力し、自然科学分野にとどまらず人文・社会科学分野からのアプローチにより人間知性を分子レベルから行動レベルまで幅広く探求する。事業項目は以下の通りである。
 (1) 環境・遺伝子・神経活動との相互作用によるヒト認知進化誘導についての研究では、霊長類動物モデルの遺伝子改変マーモセットを用いて精神・神経疾患に関連した行動学的な異常を早期から捉えるための行動解析および画像解析(MRI, PET)を継続する。/(2) ヒト疾患モデルマーモセットの開発では、ヒトの疾患原因遺伝子を強制発現させたすでに作出完了済みのアルツハイマー病モデルマーモセットを今後経時的に観察し、疾患に関連した変化を早期に捉える解析を継続する。/(3) ヒト特有の遺伝子導入マーモセットの開発では、ヒトに特異的な遺伝子を改変したマウスの脳を使ったPhenotype解析を今後も継続的に実施する。/(4) コミュニケーションによる社会的行動を司る神経基盤の解明では、新規自閉症モデルマーモセット作出のためのconstruct作成およびin vitroでの実効性検証結果に基づいて、個体作出に着手する。/(5) 遺伝子改変霊長類動物の新規作成法の開発では、引き続きマーモセットのnaive型多能性幹細胞樹立と、遺伝子導入後胚盤胞注入法による遺伝子改変霊長類動物作成を試みる。/(6) 人間知性の特性を同定するための比較認知科学的研究では、実験動物の行動学的な解析を比較認知科学を用いて定量的に評価する手法を構築する。/(7) fMRIを用いたマーモセット脳機能マッピング技術の開発では、マウスの覚醒状態で確立したfMRIによる脳機能マッピング技術をマーモセットへ応用し、タスクを負荷した場合の回路変化についての新規技術開発を行う。/(8)電子顕微鏡を用いたマーモセット脳機能マッピング技術の開発では、世界最速のマルチビーム走査型電子顕微鏡にて野生型マーモセットのミクロ回路解析に必要な超広範囲脳画像の連続的な撮影を開始する。

■新規活動目標と内容、実施の背景

新規項目として以下の項目(9)を次年度より開始する。
(9)蛍光カルシウムイメージング技術を用いてマーモセット脳の細胞種特異的長期間イメージング
  齧歯類に比べてよりヒトに比較的近い脳機能を持ち、また遺伝子改変技術を適用することができる霊長類であるマーモセットを用いて脳神経ネットワークの機能マップを作成するため、平成29年に「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト」において、近年新規開発されたばかりの1個2グラムという超小型蛍光顕微鏡nVistaが導入されることとなった。この新規導入の超小型蛍光顕微鏡を用いて霊長類の生きた脳の中で神経活動を蛍光プローブで可視化することができるカルシウムイメージング技術の確立に新規に取り組む。

2016年度 事業報告

■当該年度事業計画に対する実施内容、および研究成果と達成度

 本年度の研究項目ごとに研究成果を記載する。(1) 環境・遺伝子・神経活動との相互作用によるヒト認知進化誘導についての研究では、マーモセットの複雑な行動を解析し、神経回路と進化についての論文を発表した。/(2) ヒト疾患モデルマーモセットの開発では、αシヌクレインの強制発現トランスジェニックマーモセットの解析を組織学的に行いパーキンソン病の発症初期の変化を捉えることに成功した。/(3) ヒト特有の遺伝子導入マーモセットの開発では、ヒトに特異的な遺伝子を改変したマウスの脳を使ったPhenotype解析を継続実施している。/(4) コミュニケーションによる社会的行動を司る神経基盤の解明では、新規自閉症モデルマーモセットのconstruct作成およびin vitroでの実効性の検証を完了し、モデル動物の作出に取り組む準備がトド載った。/(5) 遺伝子改変霊長類動物の新規作成法の開発では、新規ゲノム編集技術をマーモセットの遺伝子改変へ応用し、免疫不全マーモセットを人工的に生み出すことに成功した。/(6) 人間知性の特性を同定するための比較認知科学的研究を継続的に実施した。/(7) fMRIを用いた脳機能マッピング技術の開発では、覚醒状態で実施したfMRIによる脳機能マッピング技術をmouseにて確立し、回路変化について描出する新規技術開発を実施して論文にて発表した。/(7)電子顕微鏡を用いたマーモセット脳機能マッピング技術の開発として、新規に導入された超広範囲を高速で撮影可能なマルチビーム走査型電子顕微鏡が整備され野生型マーモセットのミクロ回路の撮影を実施した。
 

■公刊論文数(件数と主たる公刊誌名)、学会発表件数(国内・国際)、
 イベントなど社会貢献の実績(年月日、場所)

公刊論文数:14件、J Neurol Sci. 2017 Feb 15;373:352-357. doi: 10.1016/j.jns.2017.01.009. Sci Rep. 2016 Nov 29;6:37802. doi: 10.1038/srep37802. Primates. 2016 Jan;57(1):129-35. doi: 10.1007/s10329-015-0500-4. Sci Rep. 2015 Nov 20;5:16894. doi: 10.1038/srep16894. Neurosci Res. 2016 May;106:55-61. doi: 10.1016/j.neures.2015.11.006. Sci Rep. 2016 Feb 26;6:22250. doi: 10.1038/srep22250., J Neurosci. 2016 Mar 2;36(9):2796-808. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1770-15.2016. Neurosci Res. 2016 Sep;110:1-10. doi: 10.1016/j.neures.2016.04.002. Neuroreport. 2016 Aug 3;27(11):833-6. doi: 10.1097/WNR.0000000000000624. Cell Stem Cell. 2016 Jul 7;19(1):127-38. doi: 10.1016/j.stem.2016.06.003.Biomed Res Int. 2016;2016:1781894. doi: 10.1155/2016/1781894.Sci Rep. 2016 Aug 8;6:31084. doi: 10.1038/srep31084.Nat Neurosci. 2016 Aug 26;19(9):1118-22. doi: 10.1038/nn.4371. Neuron. 2016 Nov 2;92(3):582-590. doi: 10.1016/j.neuron.2016.10.018. 学会など招待講演件数(国内:22件 国際:17件)、市民公開講座などの社会貢献2016.8.5 (TKPガーデンシティ品川,東京),第58回歯科基礎医学会・ロッテ基金特別講演2016.8.25(札幌コンベンションセンター,北海道),Walk Again 2016, 2016.10.1(秋葉原コンベンションホール、東京), 世界最速の電顕で脳内の探検2016.11.6(信濃町・東京)
 
 

■センター活動を通じて特に成果を挙げた事柄

  慶應義塾大学と理化学研究所との包括協定に基づき設置された本人間知性研究センターの研究者を中心として、平成26年度から開始されている国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)の「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト」において、慶應義塾大学が参画機関として支援している「中核機関」の一員として重要な成果を積み重ねたことが認められ、2015年に世界でまだ2台しか稼働していない世界最高速の広範囲撮影型マルチビーム走査型電子顕微鏡が慶應義塾大学に導入され、2016年には64個の検出器を備えた最先端の超高解像度顕微鏡の1つである蛍光顕微鏡が慶應義塾大学に設置された。

所員

所員(兼担)

岡野栄之 医学部 生理学 教授
仲嶋一範 医学部 解剖学  教授 
柚崎通介 医学部 生理学  教授 
入來篤史 医学部  医学部客員教授 
古関明彦 医学部  医学部客員教授 
小安重夫 医学部  客員教授(非常勤) 
芝田晋介 医学部 電子顕微鏡  専任講師(学部内) 
安藤寿康 文学部 人文人関系  教授 
岡田光弘 文学部 人文哲学系  教授 
山本淳一 文学部 人文人関系  教授 
梅田聡 文学部 人文人関系 教授
伊澤栄一 文学部 人文人関系  准教授 
川畑秀明 文学部 人文人関系  准教授 
皆川泰代 文学部 一般  准教授 
大垣昌夫 経済学部 専門 教授 
岡浩太郎 理工学部 生命情報学科  教授 
牛場潤一 理工学部 生命情報学科  准教授 
前野隆司 システムデザイン・マネジメント研究科  教授 
染谷芳明 先導研究センター 特任助教(非常勤)
増田早哉子 先導研究センター 共同研究員

所員
佐々木 えりか 先導研究センター 特任教授(有期)(研究)
山崎 由美子 先導研究センター 特任教授(有期)(研究/教育)
渡辺 茂 先導研究センター 共同研究員

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