拠点メンバー

飯島　敏夫（脳神経科学）

研究内容の紹介

自我を認識する私たちは、心とは何かということに興味を抱き続け、それを客観的に理解したいと願ってきました。現在の知識では心の実体は脳であり、心の理解は脳の理解そのもの、少なくともそこに基盤をおくべきものということになります。複雑化する社会を健全に維持したい、またその社会を健全に生きていきたいという要請は人の心を解き明かすとことの重要性をますます増大させており、結果、脳科学に寄せられる期待もますます大きくなっております。また最近の脳機能計測手法の大きな進歩により、人の心を読むといったことも一部、可能となりつつある今、それを背景として神経経済学や神経政治学などの新しい学問分野もおこりつつあります。

さて、心の理解は明らかに脳科学のゴールの１つですが、脳科学の現状と心の理解の間にはまだ大きな隔たりがあると思います。私はこのギャップを埋めるため、まだまだ地道な努力が必要であると考えており、天才肌の研究者ならば可能であろうソフト路線とは残念ながら少し距離をおいて、ハードな脳神経科学路線を目指しております。その路線で大切と考えているのは脳の機能的構造の解明です。具体的には、１）脳の高次機能の実現がどうして可能なのかを説明し得るレベルに脳機能の配置の知識（機能局在）を詳細化、高度化し、同時に機能単位の相互作用など動態の研究から脳の働きをシステム的に理解すること、２）個々の機能単位の中身、すなわち神経構造の特質について、分子、素子（細胞）、神経回路の各階層レベルで研究を進め、その知識の統合から機能実現の仕組みを明らかにすること、さらに、３）脳内情報表現、階層的情報処理や並列情報処理など情報処理のアルゴリズムを明らかにして、脳のアーキテクチャを物理や数学の言葉で表現できるようにすること、が重要であると考えております。１）から３）の研究は互いに独立しているものでなく、それぞれは相互依存的に進むはずのものです。これらの研究を統合的に進めることにより、脳研究が単なる知的好奇心の満足にとどまることなく、さまざまな応用研究にまで発展し、物質的にも精神的にも人々の生活をさらに豊かなものとしてくれるものと大いに期待できます。

上記の基本的な考えのもと、現在、私たちが具体的に研究テーマとしている高次脳機能としては、記憶と学習機能、運動制御機能、そして知覚、認知の脳内情報処理などがあります。設定した問題に依って、用いられる手法や材料も多岐にわたります。電気生理学的手法、解剖学的手法、行動学的手法、脳活動の超高速光計測技術、fMRI技術などが主たる手法であり、げっ歯類から霊長類までが研究対象となっております。さらに先端的技術開発として、ウイルスベクターを用いた新しい脳機能解析手法の開発やブレインマシンインターフェイスの開発なども精力的に進めております。

A high-speed real-time optical imaging of neural activity in the MI of monkey during target reaching hand movement

Studies of neuronal circuit with newly developed trans-synaptic tracing method using virus vectors

Propagation of neural activity in the entorhinal-hippocampal slice preparation visualized with a high-speed optical imaging

代表的な論文

1. 1. Ishikawa T, Sato T, Shimizu A, Tsutsui K, de Curtis M, Iijima T.: Odor-driven activity in the olfactory cortex of an in vitro isolated Guinea pig whole brain with olfactory epithelium. J. Neurophysiol. 97, 670-679(2007)
2. 2. Kajiwara, R., Takashima, I., Witter, M.P., Mimura, Y., Iijima, T.: Amygdala input promotes the spread of excitatory neural activity from the perirhinal cortex to the entorhinal/hippocampal neurocircuit: An optical imaging study. J. Neurophysiol. 89, 2176-2184 (2003)
3. 3. Iijima, M.P. Witter, M. Ichikawa, T. Tominaga, R. Kajiwara and G. Matsumoto; Entorhinal-Hippocampal Interactions Revealed by Real-Time Imaging. Science 272, 1069-1232 (1996)
4. 4. Vranesic, T. Iijima, M. Ichikawa, G. Matsumoto, T. Knopfel: Signal transmission in the parallel fiber-Purkinje cell system visualized by high-resolution imaging. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, 13014-13017 (1994)
5. 5. Iijima, S. Ciani and S. Hagiwara: Effect on the external pH on Ca Channels: Experimental studies and theoretical considerations using a two-site, two ion model. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83, 654-658 (1987)