薬理学講座は｢グリア細胞研究室｣として15年以上のグリア研究の歴史を有します。特に各種脳・眼疾患、例えば脳卒中、てんかん、神経障害性疼痛、うつ病、Alexander病、緑内障等の分子病態におけるグリア細胞の役割を解明しています。また、アレルギー等末梢の免疫細胞、さらに他臓器と脳を繋ぐインターフェースとしてのグリア細胞機能に注目した研究も行っています。山梨GLIAセンターの中では、脳の各種脳研究で世界をリードする研究グループ、アレルギー研究グループとを有機的に結びつけ、全く新しい脳-免疫研究の創成を実現します。また、臨床医学系、コホート研究、生命環境研究、、ワイン研究、教育研究の各グループを｢繋ぐ｣インターフェースとなり、学際研究を遂行することで新しい研究分野開拓、大きな創発を生みだす役割を果たします。

ヒトを含む哺乳類は、無限に異なるパターンの外部刺激を受容し、脳の広範囲にわたって蓄えられた記憶とその時々の脳状態に基づいて適切な行動計画を決定して実行しています。これは、大脳感覚運動野や小脳などの各脳領野にある、個別の機能を分担する神経回路による並列分散処理によって行われていますが、その実体、特に脳領野間の連関については多くが謎のままです。私たちは、脳内における感覚運動情報処理および学習メカニズムを明らかにするために、行動中の動物において光学的および電気生理学的手法を用いて研究を進めています。主な研究テーマは、大脳−小脳連関による運動制御・運動学習メカニズムと小脳の高次機能の解明で、電気生理学計測（スパイク記録、パッチクランプ記録）や２光子イメージングなどの機能イメージング法を用いて、認知運動課題実行中のマウス脳活動を計測しています。機能イメージングのためのプローブ開発や新規イメージング手法の開発などにも取り組んでいます。

学習や記憶・情動形成などの脳高次機能は、複雑な神経回路網の情報伝達によって制御されています。シナプスはこの複雑な神経回路網の基本ユニットであり、シナプスの形成・維持・破綻のメカニズムを明らかにすることは、神経回路網形成の分子基盤の解明に繋がるだけではなく、様々な神経変性疾患発症のメカニズムの理解に大きく寄与すると考えられます。私たちの研究室ではこれまでシナプス前部においてアクティブゾーンと呼ばれる神経伝達物質が放出される領域に注目し、その構成因子の1つであるCASTとELKSの発見および機能解析を通じてシナプス伝達の仕組みの一端を明らかにしてきました。しかし時空間的に厳密に制御されたシナプス伝達、およびシナプス可塑性のメカニズムは依然として多くの謎が残されています。現在私たちの研究室では、蛋白質化学・細胞生物学・分子生物学・マウス行動学・遺伝学などの手法を用いて、シナプス形成のメカニズムを明らかにすべく研究を進めています。そして、これからの神経科学分野の発展に貢献していくとともに、将来的に“病気のサイエンス”を通じて広く社会に貢献することを目指します。
＜研究テーマ＞

1. 神経プレシナプス・アクティブゾーン形成の分子基盤
2. 神経終末における新たなシグナル伝達機構の解明
3. 神経スパイン形成の細胞・分子メカニズム
4. プレシナプスとポストシナプスを繋ぐ細胞接着機構の解明

ヒトはどのようにして柔軟に判断をし、多様な選択を行うことができるのでしょうか。同じ感覚入力に対して、取り得る行動の選択肢が多数存在する場合、ヒトは状況に適した選択肢をひとつだけ選びます。このように、複数の選択肢を一つに絞る推論のプロセスを私たちは判断とよんでいます。判断は画一的なものではなく、環境によって変化します。こうした柔軟な判断を、ヒトは当たり前のようにしますが、その神経機構を理解することは簡単ではありません。統合生理学教室では、ヒトと動物を対象としたシステム神経科学研究を推進し、柔軟な判断の神経基盤に迫ろうとしています。ヒトの心理物理学研究や脳波研究では、柔軟な判断の多様なプロセスを明らかにします。霊長類を用いた研究では、電気生理学的手法に最新の光遺伝学や化学遺伝学的手法を組み合わせ、柔軟な判断に関連する神経活動とマクロ神経ネットワークを明らかにします。げっ歯類を用いた研究では、判断に関わる神経細胞を同定し、判断の計算に関わる局所神経回路や分子の情報を取得します。さらに、これらのデータを統一的に説明できる、柔軟な判断の神経回路モデルを構築します。このように、さまざまなアプローチを統合する多様な研究に携わっています。