教授

加藤 総夫

教授写真
准教授 渡部文子
助教 高橋由香里
ポストドクトラルフェロー 永瀬将志
大学院生

杉村弥恵(日本学術振興会特別研究員)、宮沢祐太、篠原恵、杉本真理子、伊藤真理子、大藤洋介、加藤百合子

訪問研究員 野口淳、小野郁、
山本純偉、釣木澤朋和、北村明彦、高田則雄
研究補助員 垂水崇子、宮田嘉代、時田強、星竜太
講座(研究室)の概要
 本研究部は、「脳の世紀」である21世紀が世界中で始まった2001年に、神経機能研究とその学部・大学院教育の中心を担う本学初の研究室として開室された神経科学研究部・神経生理学研究室を母体とし、2013年の総合医科学研究センターの改組にともない、新たに研究部として発足しました。
医学科教育について
 神経生理学の講義では、精確かつ高速の神経興奮とシナプス伝達が、遺伝子でコードされる分子だけを使ってどのように実現されているのかを理解し、その基礎知識の基盤の上に、学習や記憶、情動のメカニズムにまで迫ります。実際に最先端の脳研究に携わる教員たちが講義を担当し、脳機能がいかに巧みな仕組みによってなりたっているか、感動とともに理解できる講義を目指しています。
さらに、研究室配属や選択実習で、実際の「生きた脳」から活動電位やシナプス伝達を記録してその分子機構を解析しようとする私たちの研究活動に参加することも歓迎しています。
大学院教育・研究について

 「細胞・統合神経科学」の細目を担当しています。正常および病態時の脳内神経ネットワークにおける情報処理機構やその異常を分子・細胞・統合レベルで解明する研究を進めて、国際水準の研究を独立して推進して医学の進歩に貢献できる医学博士を育成することを目標とした専門教育を行っています。開室以来、臨床医学・基礎医学を専門とする多くの医学博士を輩出しました。

講座(研究室)からのメッセージ

 脳機能の理解は人間の理解につながっています。病因も治療法も見出されていない疾患が圧倒的に多く残されているのも脳と神経系です。それだけではなく、さまざまな臓器のはたらきを調整しているのも脳と神経系で、それらの疾患にも重要な関与をしていることがわかってきています。当研究室では、臨床医学諸講座や国内外の第1線の研究機関との共同研究・研究協力を通じて、国際レベルの神経研究を展開しています。この進歩の著しい分野の魅力を教育を通じて伝えるとともに、本学における神経機能研究の中心としてアクティヴに活動を進めています。

▲ このページのトップへ
教育担当
講義科目名称と対象学年

基礎医科学(医学科2年)ユニット「中枢神経系」神経生理学

実習科目名称と対象学年
研究室配属(医学科3年)
選択実習(医学科6年)
▲ このページのトップへ
大学院担当科目名称
神経・感覚機能病態・治療学  細胞統合神経科学
▲ このページのトップへ
主な研究テーマ
実験研究
痛みの情動とその神経可塑性
シナプスにおける神経伝達物質放出制御分子機構
アストロサイト- シナプス機能連関
神経可塑性の分子細胞機構
内臓感覚受容神経回路の情報処理機構
麻酔薬の作用の分子機構
運動神経変性疾患における選択的運動神経細胞死機構
発生期海馬ネットワーク形成におけるプリン受容体の機能的意義
▲ このページのトップへ
主な業績
【原著論文】

1. Artificial association of pre-stored information to generate a qualitatively new memory, Ohkawa N, Saitoh N, Suzuki A, Tsujimura S, Murayama E, Kosugi, Nishizono H, Matsuo M, Takahashi Y, Nagase M, Sugimura YK, Watabe AM, Kato F, Inokuchi K. 2015, Cell Reports 11, 1-9.

2. The lateral parabrachial nucleus is actively involved in the acquisition of fear memory in mice, Sato M, Ito M, Nagase M, Sugimura YK, Takahashi Y, Watabe, AM, Kato F, Mol Brain (2015) 8:22.

3. Masashi Nagase, Yukari Takahashi, Ayako M. Watabe, Yoshihiro, Fusao Kato. The Journal of Neuroscience 34:2605-2617, 2014. On-site energy supply at synapses through monocarboxylate transporters maintains excitatory synaptic transmission.

4. Kinoshita Jun, Takahashi Yukari, Watabe M Ayako, Utsunomiya Kazunori, kato Fusao. Molecular pain. 2013;9:59. Impaired noradrenaline homeostasis in rats with painful diabetic neuropathy as a target of duloxetine analgesia.

5. Chin Y, Kishi M, Sekino M, Nakajo F, Abe Y. Terazono Y, Hiroyuki O, kato F, koizumi S, Gachet C, Hisatsune T. Involvement of glial P2Y receptors in cognitive deficit after focal cerebral stroke in a rodent model. J Neuroinflammation. 2013;10;95.

6. Ayako M Watabe, Toshitaka Ochiai, Masashi Nagase, Yukari Takahashi, Masaru Sato and Fusao Kato, Synaptic potentiation in the nociceptive amygdala following fear learning in mice, Molecular Brain 2013, 6:11.

7. Ayano Nakao, Yukari Takahashi, Masashi Nagase, Ryo Ikeda, Fusao Kato, Role of capsaicin-sensitive C-fiber afferents in neuropathic pain-induced synaptic potentiation in the nociceptive amygdala, Molecular Pain 2012, 8:51.

8. Aoyama R, Okada Y, Yokota S, Yasui Y, Fukuda K, Shinozaki Y, Yoshida H, Nakamura M, Chiba K, Yasui Y, Kato F, Toyama Y, Spatiotemporal and anatomical analyses of P2X receptor-mediated neuronal and glial processing of sensory signals in the rat dorsal horn, Pain, 2011, 152:2085-9.

9. Yasui Y, Masaki E, Kato F, Esmolol modulates inhibitory neurotransmission in the substantia gelatinosa of the spinal trigeminal nucleus of the rat. BMC Anesthesiol. 2011;11: 15.BMC Anesthesiol.

10. Moody TD, Watabe AM, Indersmitten T, Komiyama NH, Grant SG, O'Dell TJ, Beta-adrenergic receptor activation rescues theta frequency stimulation-induced LTP deficits in mice expressing C-terminally truncated NMDA receptor GluN2A subunits. Learn Mem. 2011 18(2):118-27.

11. Ono K, Tsukamoto-Yasui M, Hara-Kimura Y, Inoue N, Nogusa Y, Okabe Y, Nagashima K, Kato F, Intragastric administration of capsiate, a transient receptor potential channel agonist, triggers thermogenic sympathetic responses, J Appl Physiol (in press, 2011).

12. Yamamoto K, Noguchi J, Yamada C, Watabe AM, Kato F, Distinct target cell-dependent forms of short-term plasticity of the central visceral afferent synapses of the rat, BMC Neurosci, 2010; 11:Article 134.

13. Sumiyama K, Tajiri H, Kato F, Imura T, Ono K, Ikeda K, Imazu H, Gostout CJ. Pilot study for in vivo cellular imaging of the muscularis propria and ex vivo molecular imaging of myenteric neurons. Gastrointest Endosc 2009; 69:1129-34.

14. Taniguchi S, Nakazawa T, Tanimura A, Kiyama Y, Tezuka T, Watabe AM, Katayama N, Yokoyama K, Inoue T, Izumi-Nakaseko H, Kakuta S, Sudo K, Iwakura Y, Umemori H, Inoue T, Murphy NP, Hashimoto K, Kano M, Manabe T, Yamamoto T, Involvement of NMDAR2A tyrosine phosphorylation in depression-related behaviour. EMBO J. 2009 28(23):3717-29.

15. 高橋由香里, 池田 亮, 加藤総夫, 痛みモデル依存的扁桃体中心核シナプス増強機構の差異. Pain Res 2009; 24: 137-46.

16. Okada T, Tashiro Y, Kato F, Yanagawa Y, Obata K, Kawai Y, Quantitative and immunohistochemical analysis of neuronal types in the mouse caudal nucleus tractus solitarius: Focus on GABAergic neurons. J Chem Neuroanat. 2008, 35: 275-84.

17. Yasui Y, Masaki E, Kato F. Sevoflurane directly excites locus coeruleus neurons of rats. Anesthesiology. 2007;107:992-1002.

18. Ohi Y, Kato F, Haji A, Codeine presynaptically inhibits the glutamatergic synaptic transmission in the nucleus tractus solitarius of the guinea pig. Neuroscience. 2007; 146:1425-33.

19. Kono Y, Shigetomi E, Inoue K, Kato F, Facilitation of spontaneous glycine release by anoxia potentiates NMDA receptor current in the hypoglossal motor neurons of the rat. Eur J Neurosci. 2007; 25:1748-56.

20. Ikeda R, Takahashi, Y, Inoue K, Kato F, NMDA receptor-independent synaptic plasticity in the central amygdala in the rat model of neuropathic pain, Pain, 2007; 127: 161-72.

21. Yamazaki K, Shigetomi E, Ikeda R, Nishida M, Kiyonaka S, Mori Y, Kato F. Blocker-resistant presynaptic voltage-dependent Ca2+ channels underlying glutamate release in mice nucleus tractus solitarii, Brain Res, 2006; 1104: 103-13.

22. Ikeda R, Kato F, Early and transient increase in spontaneous synaptic inputs to the rat facial motoneurons after axotomy in isolated brainstem slices of rats, Neuroscience, 2005; 134: 889-99.

23. Kawamura M, Gachet C, Inoue K, Kato F, Direct excitation of inhibitory interneurons by extracellular ATP mediated by P2Y1 receptors in the hippocampal Slice, J Neurosci 24: 10835-10845 (2004).

24. Shigetomi E, Kato F, Action potential-independent release of glutamate by Ca2+ entry through presynaptic P2X receptors elicits postsynaptic firing in the brainstem autonomic network, J Neurosci 24: 3125-3135 (2004).

25. Masaki E, Kawamura M, Kato F, Attenuation of gap-junction-mediated signaling facilitated anesthetic effect of sevoflurane in the central nervous system of the rats, Anesth Analg 98, 647-652 (2004).

26. Kato F, Shigetomi E, Yamazaki K, Tsuji N, Takano K, A dual-role played by extracellular ATP in frequency-filtering of the nucleus tractus solitarii network, Adv Exp Med Biol 551,151-156 (2004).

27. Fukuda S, Kato F, Tozuka Y, Yamaguchi M, Miyamoto Y, Hisatsune T. Two distinct subpopulations of nestin-positive cells in adult mouse dentate gyrus, J Neurosci 23: 9357-9366 (2003).

【総説】

1. 加藤総夫, 脳はどのように痛みの慢性化を知るのか: 慢性痛の生物学的理解を目指して, 日本運動器疼痛学会誌 6: 52-57 (2014).


2. 永瀬 将志, 加藤 総夫, ニューロサイエンスの最新情報 興奮性シナプス伝達のエネルギーはどのように供給されているか, Clinical Neuroscience 32: 1310-1311 (2014).


3. 加藤 総夫, 非視床性疼痛機構, 日本医師会雑誌143: S44-S45 (2014).


4. 加藤 総夫, 痛みと扁桃体, Clinical Neuroscience 3: 637-639 (2014)


5. 永瀬 将志, 加藤 総夫, シナプス伝達維持におけるアストロサイト・ニューロン間エネルギー共生, 遺伝子医学MOOK 26: 163-168 (2014).


6. 加藤 総夫,痛みの苦痛と優先的「割り込み」仮説, ペインクリニック34:1059-1067 (2013).


7. 高橋 由香里, 加藤 総夫.非視床性疼痛機構における慢性疼痛関連可塑性 慢性疼痛と扁桃体. Bone Joint Nerve 2: 249-252 (2012).


8. 池田 亮, 加藤 総夫, 慢性疼痛の形成機序に関する最新の研究動向, Bone Joint Nerve 2: 209-215 (2012).


9. 加藤 総夫, 高橋 由香里, 「有害事象に対する応答システムとしての痛み情動」試論, ペインクリニック33: 387-394 (2012).


10. 加藤 総夫, 原始感覚と心を結ぶ扁桃体神経回路, 不安障害研究3: 80-84 (2011).


11. 加藤 総夫, 高橋 由香里, 痛みはなぜ苦痛なのか? 慢性痛による扁桃体シナプス可塑性から考える, Journal of Neurosciences for Pain Research 13: 1-7 (2011).


12. 加藤 総夫, シナプス伝達とアストロサイト, Clinical Neuroscience 28: 876-881 (2010).


13. 加藤 総夫, 痛み誘発負情動から考える"心"の起源, 医学のあゆみ 232: 14-20 (2010).


14. 加藤総夫, シナプス伝達とアストロサイト, クリニカル・ニューロサイエンス 2010; 28(8): 876-881.


15. Inoue K, Kato F, Tsuda M, The modulation of synaptic transmission by glial purinergic system, The Open Neuroscience Journal, 2010; 4: 84-92.


16. 加藤総夫, 痛み誘発負情動から考える“心”の起源, 医学のあゆみ 2010; 232(1): 14-20.


17. 加藤総夫, 慢性痛と情動, 慢性疼痛における薬剤選定と治療薬開発, 科学技術協会・編, 2010.


18. 加藤総夫, 痛みの生物学的意義と扁桃体の役割. Brain Medical 2009; 21: 243-249.


19. 加藤総夫. 痛みの本質は何か? ―慢性痛における痛み誘発負情動亢進メカニズムから考える―, 麻酔 2009; 58: S47-S58.


20. 河野 優, 加藤総夫, 神経難病の進行の鍵を握るグリア細胞. 実験医学 2008; 26: 1730-1731.


21. 加藤総夫. 慢性痛と情動を結ぶシナプス機構. ストレス科学 2008; 23: 23-35.


22. 加藤総夫,井村泰子,繁冨英治, 細胞外プリン・シグナル系と脳内シナプス伝達. 日本神経精神薬理学雑誌 2007; 27:117-26.


23. 加藤総夫. Igor Proを用いた生理学データ解析:第1回. 日本生理学雑誌 2005; 67: 3-8.


24. 加藤総夫.Igor Proを用いた生理学データ解析:第2回. 日本生理学雑誌 2005; 67: 38-49.


25. Kato F, Kawamura M, Shigetomi E, Tanaka J, Inoue K, Synaptic purinoceptors - The stage for ATP to play its "dual-role", J Pharmacol Sci 94, 107-111 (2004).


26. Kato F, ATP- and adenosine-mediated signaling in the central nervous system, J Pharmacol Sci 94, 87 (2004).


27. 加藤総夫, 細胞外ATPと中枢性呼吸調節, 自律神経 41, 35-39 (2004).

▲ このページのトップへ
主な競争的研究費

文部科学省科学研究費(平成19年度以降27年度まで)
〇新学術領域研究 「記憶ダイナミズム」 (渡部)
〇新学術領域研究 「マイクロ精神病態」 (渡部)
〇基盤研究C 「扁桃体中心核におけるシナプス可塑性の可視化とその生理的意義」(渡部)
〇若手研究B 「痛みの慢性化形成過程における扁桃体ノルアドレナリン機構の解明と介入」(高橋)
〇若手研究B 「興奮性シナプス入力の樹状突起内統合におけるグリア・ニューロン代謝連関の解明」(永瀬)
〇特別研究員奨励費「オプトジェネティクスを用いた慢性痛における下行性疼痛制御系の意義の解明」(杉村)
○萌芽研究「RNA干渉を用いたインビボ神経節遺伝子発現ノックダウン法の臨床応用可能性の検証」 (加藤)
○特定研究「慢性痛による扁桃体中心核シナプス可塑性固定化機構の解明」 (加藤)
○基盤研究(B)「痛み誘発負情動における疼痛受容性扁桃体の機能と意義の解明」 (加藤)
○基盤研究(C)「神経可塑性の誘導閾値制御における代謝型グルタミン酸受容体の役割の解明」(渡部)
○挑戦的萌芽研究「機能コネクトミクス基盤技術としてのトポロジー同定下シナプス伝達解析法の開発」(加藤)
○新学術領域研究「シナプス伝達維持におけるアストロサイト・ニューロン間エネルギー共生機構の解明」(加藤)
○基盤研究(B)「脊髄−腕傍核−扁桃体路による痛み情動生成機構の解明」(加藤)
○基盤研究(C)「扁桃体中心核におけるシナプス可塑性の可視化とその生理的意義」(渡部)
○若手研究(B)「ノルアドレナリン作動性神経による疼痛誘発扁桃体シナプス可塑性修飾機構の解明」(高橋)


その他
〇AMED(厚労科研)慢性の痛み解明研究事業「診断・治療法の開発を目指した痛みの慢性化脳機構に関するトランスレーショナル研究」(研究代表者・加藤)
○文部科学省私立大学戦略的基盤形成支援事業「痛みの苦痛緩和を目指した集学的脳医科学研究拠点の形成」(平成25-29年度)(研究代表者:加藤)
○厚生労働省・慢性の痛み解明研究事業「診断・治療法の開発を目指した痛みの慢性化脳機構に関するトランスレーショナル研究」(研究代表者:加藤)
○厚生労働科学研究費ヒューマンサイエンス政策創薬総合研究「グリア細胞をターゲットとした創薬のための評価科学基盤の確立」(班員)
○内閣府食品健康影響評価技術研究「食品中化学物質への胎生〜新生期曝露が情緒社会性に及ぼす影響評価手法の開発」(加藤)
○ダノン学術研究助成金「内臓感覚受容と消化管機能制御を結ぶ脳内神経回路におけるシナプス伝達可塑性の分子機構」(加藤)
○財団法人ブレインサイエンス振興財団「慢性疼痛による扁桃体シナプス伝達の可塑性」(加藤)
○財団法人ノバルティス科学振興財団「慢性痛と情動応答を結ぶ脳内シナプス機構の解明」(加藤)
○光科学技術研究振興財団研究助成金「感覚情報による脳活性化分子機構の光技術による解明」(加藤)
○科学技術推進機構さきがけ研究「情動記憶形成と消去を担う扁桃体局所回路の制御機構の解明と応用」(渡部)

▲ このページのトップへ
その他
【社会的な活動】
  

日本生理学会副理事長(加藤)
日本生理学会学術研究委員会委員長(加藤)
日本学術会議連携会員(加藤)
日本神経科学学会情報基盤整備委員(加藤)
日本薬理学会学術評議員(加藤)
日本神経化学会評議員(加藤)
日本自律神経学会理事(加藤)
日本疼痛学会理事(加藤)
日本脳科学関連学会連合評議員(加藤)
厚生労働省薬事審議会委員(加藤)
文部科学省科学研究費専門委員(加藤)
日本医学会評議員(加藤)
Molecular Pain誌編集副代表(加藤)
新学術領域研究「包括型脳科学研究推進支援ネットワーク」将来計画委員(加藤)
など

【非常勤講師など】
東京大学大学院・九州大学大学院・名古屋大学大学院・北海道大学大学院
東京理科大学薬学部・星薬科大学・慶応大学薬学部・名古屋市立大学薬学部(加藤)
中央大学理学部(渡部)

 

▲ このページのトップへ
講座(研究室)独自のホームページURL
東京慈恵会医科大学 神経科学研究部ウェブサイト
http://www.jikei-neuroscience.com/website
▲ このページのトップへ