礒村　宜和

礒村　宜和
所属 脳科学研究所、大学院脳情報研究科
役職 教授
役割 神経生理学
専門分野 神経生理学
居室 研究センター棟
研究キーワード 海馬、運動野、ラット、マルチユニット記録、傍細胞記録
所属学会 日本生理学会、日本神経科学学会、日本神経回路学会、Society for Neuroscience（米国）

研究概要

動物が随意運動を発現するためには、大脳皮質の運動野で運動指令が形成されると考えられている。運動野では興奮性の錐体細胞と抑制性の介在細胞が複雑に結合して運動情報をやり取りしているはずであるが、その詳しいメカニズムは謎に包まれている。そこで我々は、運動発現中のラットの運動野の錐体細胞と介在細胞の発火活動を傍細胞記録法やマルチユニット記録法などを駆使して解析し、運動野のどの細胞がどのような情報を処理して運動指令を形作っていくのかを研究している。

原著論文

  • Reward modulated motor information in identified striatum neurons, Isomura Y, Takekawa T, Harukuni R, Handa T, Aizawa H, Takada M & Fukai T, J Neurosci (in press), 2013
  • Neural dynamics and information representation in microcircuits of motor cortex, Tsubo Y, Isomura Y & Fukai T, Front Neural Circuits 7, 2013, article 85
  • The synchronous activity of lateral habenular neurons is essential for regulating hippocampal theta oscillation, Aizawa H, Yanagihara S, Kobayashi M, Niisato K, Takekawa T, Harukuni R, McHugh TJ, Fukai T Isomura Y & Okamoto H, J Neurosci (in press), 2013, 33(20), 8909 - 8921
  • Passage-time coding with timing kernel inferred from irregular cortical spike sequences, Tsubo Y, Isomura Y & Fukai T, J Stat Mech Theor Exp (JSTAT), 2013, P03004
  • Spatiotemporal dynamics of functional clusters of neurons in the mouse motor cortex during a voluntary movement, Hira R, Ohkubo F, Ozawa K, Isomura Y, Kitamura K, Kano M, Kasai H & Matsuzaki M, J Neurosci (in press), 2013, 33(4), 1377 - 1390
  • Reinforcing operandum: rapid and reliable learning of skilled forelimb movements by head-fixed rodents, Kimura R, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Ohkubo F, Kitamura K, Matsuzaki M, Sakai Y & Isomura Y, J Neurophysiol., 2012, 108(6), 1781 - 1792
  • Power-law inter-spike interval distributions infer a conditional maximization of entropy in cortical neurons, Tsubo Y, Isomura Y & Fukai T, PLoS Comput Biol, 2012, 8(4), e1002461
  • 解説：傍細胞(ジャクスタセルラー)記録法, 礒村 宜和，木村 梨絵，齊木 愛希子, 塚元 葉子, 玉川大学脳科学研究所紀要, 2012, 5, 27 - 30
  • Spike sorting of heterogeneous neuron types by multimodality-weighted PCA and explicit robust variational Bayes, Takekawa T, Isomura Y & Fukai T, Front Neuroinform, 2012, 6, article 5
  • 解説：マルチニューロン記録実験の実用プロトコール, 礒村 宜和，木村 梨絵，高橋 宗良, 日本神経回路学会誌, 2011, 18(1), 14 - 21
  • Prototypic seizure activity driven by mature hippocampal fast-spiking interneurons, F.-Tsukamoto Y, Isomura Y, Imanishi M, Ninomiya T, Tsukada M, Yanagawa Y, Fukai T, Takada M, J. Neurosci, 2010/10, 30(41), 13679 - 89
  • Near scale-free dynamics in neural population of waking/sleeping rats revealed by multiscale analysis, Safonov LA, Isomura Y, Kang S, Struzik ZR, Fukai T, Cateau H, PLoS ONE, 2010/09, 5(9), pii: e12869
  • Microcircuitry coordination of cortical motor information in self-initiation of voluntary movements, Isomura Y, Harukuni R, Takekawa T, Aizawa H and Fukai T, Nat Neurosci, 2010, 12(12), 1586 - 1593
  • Accurate spike-sorting for multiunit recordings based on wavelet transform and robust variational Bayes, Takekawa T, Isomura Y and Fukai T, Eur J Neurosci, 2010, 31(2), 263 - 272
  • Theta oscillations in primate prefrontal and anterior cingulate cortices in forewarned reaction time tasks, Tsujimoto T, Shimazu H, Isomura Y and Sasaki K, J Neurophysiol, 2010, 103(2), 827 - 843
  • Directional organization of sensorimotor oscillatory activity related to the electromyogram in the monkey, Tsujimoto T, Mima T, Shimazu H and Isomura Y, Clin Neurophysiol, 2009, 120(6), 1168 - 1173
  • Entrainment of neocortical neurons and gamma oscillations by the hippocampal theta rhythm, Sirota A, Montgomery S, Fujisawa S, Isomura Y, Zugaro M and Buzsáki G, Neuron, 2008, 60(4), 683 - 697
  • Distinct types of ionic modulation of GABA actions in pyramidal cells and interneurons during electrical induction of hippocampal seizure-like network activity, F.-Tsukamoto Y, Isomura Y, Imanishi M, Fukai T and Takada M, Eur J Neurosci , 2007, 25(9), 2713 - 2725
  • Temporal integration by stochastic recurrent network dynamics with bimodal neurons, Okamoto H, Isomura Y, Takada M and Fukai T, J Neurophysiol, 2007, 97(6), 3859 - 3867

著書

  • ブレインサイエンス・レビュー2013　運動指令を形成する皮質内機能的回路の探索：9-26 礒村 宜和, 廣川信隆編, クバプロ, 2013
  • A network mechanism underlying hippocampal seizure-like synchronous oscillations, Isomura Y, Fujiwara-Tsukamoto Y and Takada M, Neurosci Res 61(3): 227-233, 2008
  • 学習と記憶-基礎と臨床, 海馬神経回路における同期的リズム活動の発生メカニズム Brain and Nerve 60(7): 755-762, 塚元 葉子, 礒村 宜和, 医学書院、石塚紀夫編, 2008
  • 脳機能研究の新展開, 第３章 海馬ネットワーク・オシレーションの機能と発生メカニズム：164-169, 礒村 宜和, 塚元 葉子, 羊土社、狩野方伸他編, 2006
  • 脳・神経科学集中マスター, 第７章　高次脳機能を探る、他：88-98, 120-121, 高田 昌彦, 礒村 宜和, 羊土社、真鍋俊也編, 2005
  • Neural mechanisms of versatile functions in primate anterior cingulate cortex, Isomura Y and Takada M, Rev Neurosci 15(4): 279-291 , 2004

国際会議

  • Isomura Y, 口頭発表, Intracortical mechanism of voluntary movements in the rat. Acta Physiologica Sinica 64(suppl): 40-41, International Conference of Physiological Sciences 2012, Suzhou, China, 2012/11/01-2012/11/04
  • Kimura R, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y, Diversity and synchrony of multineuronal spike activities in rat primary and secondary motor cortices during externally- and internally-initiated movements, Soc Neurosci Abstr 42: 187.14, 42nd annual meeting, New Orleans, 2012/10/13-2012/10/17
  • Isomura Y, 口頭発表, Ensemble coding for voluntary movements in rat primary and secondary motor cortices, Dynamic Brain Forum (DBF) 2012, Carmona, Spain, 2012/09/03-2012/09/06
  • Lauwereyns JM, Takahashi M, Sakurai Y, Isomura Y, Tsukada M, Enhancement of rat hippocampal gamma-band activity during memory-guided spatial alternation, Soc Neurosci Abstr 41: 938.11, 41st annual meeting, Washington DC,, 2011/11/12-2011/11/16
  • Kimura R, Sakai Y, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura Y, Coordinated multineuron activities related to externally- and internally-initiated movements in rat motor cortex, Soc Neurosci Abstr 41: 406.0, 41st annual meeting, Washington DC,, 2011/11/12-2011/11/16
  • Takahashi M, Sakurai Y, Isomura Y, Tsukada M & Lauwereyns J, The theta cycle and spike timing during fixation in rat hippocampal CA1. P40, The 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics (ICCN2011), Niseko, Hokkaido, 2011/06/09-2011/06/13
  • Fukushima Y, Isomura Y, Yamaguti Y, Kuroda S, Tsuda I & Tsukada M, Inhibitory network dependency in Cantor coding. P23, The 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics (ICCN2011), Niseko, Hokkaido, 2011/06/09-2011/06/13
  • Isomura Y, Intracortical mechanism underlying self-initiation of voluntary movements. Neural Circuits: The Hippocampus and beyond, Buzsáki 60th Birthday Symposium, Rutgers Univ, Newark, 2009/11/21
  • Isomura Y, Intracortical mechanism underlying self-initiation of voluntary movements, New Perspectives on Neural Mechanisms of Cognition and Action (organized by Hoshi E), Tamagawa Univ, Machida, 2009/11/13-2009/11/14
  • Isomura Y, Harukuni R, Takekawa T, Aizawa H & Fukai T, Different functional diversity of excitatory and inhibitory neurons across cortical layers in voluntary movement, J Physiol Sci 59(suppl): S465 (36th International Congress of Physiological Sciences (IUPS 2009)), Kyoto, Japan, 2009/07/27-2009/08/01
  • Isomura Y, Functional and morphological identification of single cortical neurons in behaving rats, Creativity, Dynamics, and Mutual Interaction (11th Tamagawa Dynamic Brain Forum), Atami, Japan, 2009/03/02-2009/03/04
  • Isomura Y, Harukuni R, Takekawa T, Aizawa H & Fukai T, Functional and morphological identification of neocortical neurons in rodents performing operant motor task, Soc Neurosci Abstr 38: 860.23 (38th annual meeting), Washington DC, 2008/11/15-2008/11/19
  • Isomura Y, A network mechanism underlying seizure-like synchronous oscillations, Synchronous Rhythms in the Brain, University of British Columbia, Vancouver, Canada, 2007/06/18-2007/06/20

国内会議

  • 礒村 宜和, 運動発現を担う大脳皮質と大脳基底核の回路機構, 慶應大学Brain Clubセミナー, 2013/05/17
  • 木村 梨絵,　齊木 愛希子,　塚元 葉子,　酒井 裕,　礒村 宜和, 頭部固定ラットの前肢運動課題遂行に伴う運動野の神経同期活動, 日本薬学会第133年会, 横浜, 2013/03/27-2013/03/30
  • 礒村 宜和, 運動発現を担う皮質内回路機構, システム神経科学セミナー, 東京・小平, 2013/01/24
  • 礒村 宜和, 手を動かす大脳皮質回路の仕組み, 玉川大学ＧＣＯＥ・大阪大学認知脳ＧＣＯＥ合同ワークショップ, 名古屋大学, 2013/01/19-2013/01/20
  • 礒村 宜和, ラットの前肢運動を担う皮質内回路機構, 平成24年度生理学研究所研究会「大脳皮質の作動原理究明をめざして」, 岡崎, 2012/12/06-2012/12/07
  • Saiki A, Kimura R, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y, Ensemble spiking activity in rat primary and secondary motor cortices during execution/non-execution of voluntary movement, 35th annual meeting, Nagoya, 2012/09/18-2012/09/21
  • Fujiwara-Tsukamoto Y, Kimura R, Saiki A, Sakai Y, Isomura Y, Spout-lever manipulation: efficient learning of forelimb movements by head-fixed rats, 35th annual meeting, Nagoya, 2012/09/18-2012/09/21
  • Kimura R, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y, Coordinated multineuronal spiking activities related to externally- and internally-initiated movements in rat primary and secondary motor cortices, 35th annual meeting, Nagoya, 2012/09/18-2012/09/21
  • 上條 中庸, 早川 博章, 福島 康弘, 窪田 芳之, 磯村 宜和, 相原 威, 歯状回顆粒細胞における樹状突起分岐での入力統合の超線形性, 日本神経回路学会 第22回全国大会, 名古屋国際会議場、愛知県, 2012/09/12-2012/09/15
  • 礒村 宜和, ラット脳活動の電気生理学的解析. チュートリアル：ラット遺伝子改変技術を脳科学研究に活かすために, 包括脳ネットワーク　リソース・開発支援拠点チュートリアル, 仙台, 2012/07/24-2012/07/27
  • 礒村 宜和, Motor information processing in rodent primary and secondary motor cortices. 意思決定とコミュニケーションの脳ダイナミクスと相互作用, 新学術領域研究「伝達創成機構」合同シンポジウム, 仙台, 2012/07/24-2012/07/27
  • Saiki A, Kimura R, Sakai Y, Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura Y, Ensemble spiking activity in rat motor cortex during execution/non-execution of voluntary movement. J Physiol Sci 62(suppl): S228, 89th annual meeting, Matsumoto, 2012/05/29-2012/05/31
  • 礒村 宜和, 傍細胞記録法：行動課題を遂行するラットへの応用, 生理学若手サマー（ウィンター）スクール , 東京, 2012/02/11-2012/02/12
  • Isomura Y, Microcircuitry mechanism of voluntary movements, Japan-France Joint Symposium on Neural Dynamics and Plasticity: from Synapse to Network, Kyoto, 2012/01/12-2012/01/13
  • Kimura R, Sakai Y, Saiki A, Tsukamoto Y, Isomura Y, Ensemble spiking activities in rat motor cortex during externally- and internally-initiated movements. Neurosci Res 71(suppl): e348 , 34th annual meeting, Yokohama, 2011/09/14-2011/09/17
  • Takahashi M, Sakurai Y, Isomura Y, Tsukada M, Lauwereyns J, Gamma-band frequency shift during alert immobility in rat hippocampal CA1 area. Neurosci Res 71(suppl): e176, 34th annual meeting, Yokohama, 2011/09/14-2011/09/17
  • Tsukamoto Y, Isomura Y, Imanishi M, Tsukada M, Takada M, Area-specific generation of prototypic afterdischarge in the rat hippocampal and cerebral cortex. Neurosci Res 71(suppl): e108, 34th annual meeting, Yokohama, 2011/09/14-2011/09/17
  • 礒村 宜和, 自発性運動の皮質回路機構－新しい行動･生理学的アプローチ－, ニューロコンピューティング研究会(MEとバイオサイバネティクス研究会併催). 信学技報110(295): 23-25 , 仙台 , 2010/11/18-2010/11/19
  • Kimura R, Sohya K, Ebina T, Isomura Y, Yanagawa Y, Cateau H, Tsumoto T, Response properties of GABAergic and excitatory neurons in visual cortex of awake rats, revealed by two-photon functional calcium imaging. Neurosci Res 68(suppl): e383, 33rd annual meeting, Kobe, 2010/09/02-2010/09/04
  • Tsukamoto Y, Isomura Y, Imanishi M, Tsukada M, Takada M, Different patterns of precursory afterdischarge generated in hippocampal/cortical subareas. Neurosci Res 68(suppl): e228, 33rd annual meeting, Kobe, 2010/09/02-2010/09/04
  • Yoneyama M, Fukushima Y, Kojima H, Isomura Y, Aihara T, Tsukada M, The spatial-temporal characteristics of synaptic EPSP summation on the dendritic trees of hippocampal CA1 pyramidal neurons using laser uncaging stimulation. Neurosci Res 68(suppl): e112-113, 33rd annual meeting, Kobe, 2010/09/02-2010/09/04
  • 礒村 宜和, 運動発現の皮質内回路機構, 第25回日本大脳基底核研究会, 福島, 2010/07/31-2010/08/01
  • Isomura Y, Microcircuitry mechanism underlying self-initiation of voluntary movements, The 5th Neural Microcircuitry Conference , Tokyo, 2010/06/29-2010/06/30
  • Isomura Y, Different activations among entorhinal and hippocampal subregions by neocortical slow oscillations. J Physiol Sci 60(suppl): S67, 87th annual meeting, Morioka, Japan, 2010/05/19-2010/05/20
  • 礒村 宜和, 運動発現の皮質内回路機構, 京都大学脳のセミナー, 京都, 2010/05/11
  • Isomura Y, Functional and morphological identification of cortical neurons in behaving rodents, Neurosci Res 65(suppl): S20 (32nd annual meeting), Nagoya, 2009/09/16-2009/09/18
  • 礒村 宜和, Intracortical circuitry mechanism underlying self-initiation of voluntary movements. (英語), 所長招聘セミナー, 生理学研究所, 岡崎, 2009/09/15
  • 礒村 宜和, ラット運動野の錐体細胞と介在細胞の機能的活動の解析, 平成20年度生理学研究所シナプス研究会, 岡崎, 2008/12/04-2008/12/05
  • Isomura Y, Harukuni R, Takekawa T, Aizawa H & Fukai T, Functional and morphological identification of single cortical neurons in operant-task-performing rats, Neurosci Res 61(suppl): S60 (31st annual meeting), Tokyo, 2008/07/09-2008/09/11
  • 礒村 宜和, 慢性傍細胞記録法による大脳皮質神経細胞の機能的および形態学的同定, 三重大学医学研究科セミナー, 津, 2008/01/23
  • 礒村 宜和, 傍細胞記録法によるラット運動野ニューロンの機能的および形態学的同定. 大脳皮質-大脳基底核連関と前頭葉機能, 平成19年度生理学研究所研究会, 岡崎, 2008/01/17-2008/01/18
  • Isomura Y, Harukuni R, Tanaka S, Aizawa H & Fukai T, Juxtacellular/multiunit recordings from head-restraint rats performing forelimb movement task, Neurosci Res 58(suppl): S151 (30th annual meeting), Yokohama, 2007/09/10-2007/09/12
  • 礒村 宜和, インビボ生理実験系の新潮流：マルチユニット記録法と傍細胞記録法, 日本大学学術フロンティア推進事業平成18年度研究会, 東京, 2007/02/24

特許

  • 「動物実験装置」, 礒村　宜和, 特許出願2007年2月22日特願2007-042633：代表発明者, 2007

受賞

  • 第19回日本神経回路学会研究賞, 礒村　宜和, 2009
  • 平成19年度日本神経科学学会奨励賞, 礒村　宜和, 2007
  • 第28回日本神経科学学会 トラベル・アワード, 礒村　宜和, 2006
  • 第2回日本生理学会奨励賞, 礒村　宜和, 2002

記事掲載／その他

  • 標的は随意運動中の神経回路, 科学新聞, 2011/05/20
  • 礒村 宜和「動物実験装置」, 特許出願2011年6月23日2011-139810；公開2013年1月10日2013-5746：代表発明者, 2011
  • てんかん発作新メカニズム 介在細胞正常時の抑制作用が異常時は興奮作用に, 科学新聞, 2010/10/22
  • てんかんの仕組み、興奮抑え役の細胞が逆作用？　玉川大, 朝日新聞, 2010/10/13
  • てんかん 新たなメカニズム、ラット実験で発見…玉川大, 毎日新聞, 2010/10/13

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