はじめに
井原康夫
東京大学大学院医学系研究科脳神経医学専攻神経病理学
文部科学省特定領域研究の“脳科学の先端的研究“（略称：先端脳，平成12〜16年度）は，「来るべき21世紀に人類が安心して暮らせる豊かな長寿社会を実現することを見据えて，戦略的に目標を立てた研究を推進する」という観点から，“脳の老化の問題と大脳高次機能の問題とを集中的に扱う研究グループ”として設けられた．研究項目として以下のように設定されている．
1．研究項目A：脳の発生・発達・老化の研究
A01 脳の発生における分子生物学的研究（代表者：桝 正幸）
A02 脳の発達生理機能の研究（代表者：津本忠治）
A03 脳の老化および病態に関する研究（代表者：井原康夫）
A04 脳細胞の変性に関する研究（代表者：辻 省次）
2．研究項目B：記憶・学習・思考の研究
B01 記憶・学習・思考の分子生物学的研究（代表者：三品昌美）
B02 システム回路形成およびその機能の研究（代表者：丹治 順）
B03 モデル脳による記憶・学習・思考の研究（代表者：塚田 稔）
一見してわかるように，脳科学のほとんどすべての分野が包含され，また第一線で活躍しているほとんどの脳科学者を網羅した，これまでになく大型の班研究組織である．
早くも5年という歳月が過ぎつつあり，“先端脳“の成果の概略をまとめて一般研究者，学生，院生に伝える義務を果たす時期となった．本別冊においては，(1)神経の発生，(2)神経の発達，(3)神経の疾患，(4)高次機能という4つの大項目に分けて，関係した代表者にもっとも適当な執筆者を選んでいただいた．当然のことながら，執筆者は全員“先端脳”班員である．それぞれの分野における現時点の世界的状況，およびその分野における各執筆者の重要な貢献をわかりやすく解説してくれるものと期待している．脳科学の現段階を知るうえで適切な構成であるとともに，わが国の脳科学の水準を知るうえでも本特集は最適であろう．
本別冊を読まれた若手研究者，学生，院生が脳科学にさらなる興味をもっていただけるならば，編者の望外の喜びである．
井原康夫
東京大学大学院医学系研究科脳神経医学専攻神経病理学
文部科学省特定領域研究の“脳科学の先端的研究“（略称：先端脳，平成12〜16年度）は，「来るべき21世紀に人類が安心して暮らせる豊かな長寿社会を実現することを見据えて，戦略的に目標を立てた研究を推進する」という観点から，“脳の老化の問題と大脳高次機能の問題とを集中的に扱う研究グループ”として設けられた．研究項目として以下のように設定されている．
1．研究項目A：脳の発生・発達・老化の研究
A01 脳の発生における分子生物学的研究（代表者：桝 正幸）
A02 脳の発達生理機能の研究（代表者：津本忠治）
A03 脳の老化および病態に関する研究（代表者：井原康夫）
A04 脳細胞の変性に関する研究（代表者：辻 省次）
2．研究項目B：記憶・学習・思考の研究
B01 記憶・学習・思考の分子生物学的研究（代表者：三品昌美）
B02 システム回路形成およびその機能の研究（代表者：丹治 順）
B03 モデル脳による記憶・学習・思考の研究（代表者：塚田 稔）
一見してわかるように，脳科学のほとんどすべての分野が包含され，また第一線で活躍しているほとんどの脳科学者を網羅した，これまでになく大型の班研究組織である．
早くも5年という歳月が過ぎつつあり，“先端脳“の成果の概略をまとめて一般研究者，学生，院生に伝える義務を果たす時期となった．本別冊においては，(1)神経の発生，(2)神経の発達，(3)神経の疾患，(4)高次機能という4つの大項目に分けて，関係した代表者にもっとも適当な執筆者を選んでいただいた．当然のことながら，執筆者は全員“先端脳”班員である．それぞれの分野における現時点の世界的状況，およびその分野における各執筆者の重要な貢献をわかりやすく解説してくれるものと期待している．脳科学の現段階を知るうえで適切な構成であるとともに，わが国の脳科学の水準を知るうえでも本特集は最適であろう．
本別冊を読まれた若手研究者，学生，院生が脳科学にさらなる興味をもっていただけるならば，編者の望外の喜びである．
はじめに（井原康夫）
第1章 神経の発生
1．脳の領域化と神経分化のメカニズム（Mechanisms of brain regionalization and neural differentiation）（櫻井勝康・大隅典子）
●神経系の初期発生における神経幹細胞のふるまい
●神経管のパターン化による領域化
●神経細胞の分化
●おわりに
2．神経幹細胞（Neural stem cell）（二宮充喜子・澤本和延・坂口昌徳・岡野栄之）
●神経幹細胞の起源
●成体におけるニューロン新生と機能
●成体のニューロン新生の制御
●神経幹細胞と神経再生
●おわりに
3．神経細胞の極性と軸索形成（Neuronal polarity and axon formation）（河野洋治・貝淵弘三）
●神経細胞の極性形成課程―軸索と樹状突起
●神経細胞の極性を牽制するシグナル伝達
●CRMP-2による軸索形成機構
●おわりに
4．脳の発生と神経細胞の移動―ヒトの脳はどのようにしてつくられるのであろうか（Brain development and neuron migration）（玉巻伸章）
●放射方向への移動
●接線方向への移動
●増殖能をもつ神経前駆細胞の移動
5．脳における匂い地図形成の分子機構（A molecular basis for constituting the olfactory sensory map on the olfactory bulb）（坪井昭夫）
●嗅上皮の構造と初期発生
●嗅覚受容体遺伝子の単一発現制御
●嗅球における匂い地図の形成
●おわりに
第2章 神経の伝達
6．生後発達における小脳登上線維―Purkinje細胞シナプスの成熟（Maturation of cerebellar climbing fiber―Purkinje cell synapse during postnatal development）（橋本浩一・狩野方伸）
●小脳登上線維-Purkinje細胞投射系の生後発達
●将来残存する登上線維の選別過程
●過剰登上線維の除去過程
●おわりに
7．発達後期に生じるシナプス伝達物質のスイッチング（Transmitter switch in developing auditory system）（鍋倉淳一・石橋仁・張 一成・賀数康弘）
●伝達物質の発達スイッチング
●スイッチングのメカニズムの解明
●考察
●おわりに
8．発達期大脳皮質に存在するサイレントシナプスの活性化と脳由来神経栄養因子（Brain-derived neurotrophic factor-dependent unmasking of“silent”synapses in the developing cortex）（中村 俊・伊丹千晶）
●齧歯類体性感覚野の臨界期可塑性
●臨界期とシナプス可塑性
●BDNFによるサイレントシナプスの活性化
●興奮と抑制バランスに寄与する臨界期可塑性
●おわりに
9．小脳シナプス回路発達の分子機構（Molecular mechanisms for cerebellar circuit development）（渡辺雅彦）
●Purkinje細胞と小脳運動機能
●グルタミン酸受容体GluRδ2と平行線維シナプス形成
●GluRδ2と登上線維の単一神経支配確立
●P/Q型Caチャネルと登上線維の単一神経支配確立
●包括的な小脳シナプス回路発達のメカニズム解明に向けて
第3章 神経の疾患
10．Alzheimer病のワクチン療法の開発（Development of vaccination therapy for Alzheimer's disease）（田平 武）
●ワクチン療法の発明
●受動免疫ワクチン
●Aβワクチンのメカニズム
●ワクチン接種マウスの学習障害軽減
●Aβワクチンのヒトでの治験
●髄膜脳炎の発症機序
●剖検例の検討
●臨床経過観察の報告
●安全なワクチンの開発
●おわりに
11．ゲノムスキャンによる日本人のAlzheimer病危険因子同定の試み（A genome scan for late onset of Alzheimer's disease in Japan）（桑野良三）
●遺伝子解析の必要性
●検体
●遺伝子解析
●ゲノムワイド解析
●展望
12．Parkinson病の分子遺伝学の進歩（Progress in molecular genetics of Parkinson's disease）（高鳥 翔・岩坪 威）
●α-synuclein
●parkin
●DJ-1
●PINK1（PTEN induced putative kinase1）
●LRRK2（leucine-rich repeat kinase2）/dardarin
●おわりに
13．筋萎縮性側索硬化症の研究の進歩（Investigational progress of amyotrophic lateral sclerosis）（日出山拓人・河原行郎・郭 伸）
●ALSの病態メカニズム仮説
●AMPA受容体と興奮性神経細胞死
●AMPA受容体サブユニット発現と運動ニューロン
●RNA編集と ALS
●おわりに
14．ポリグルタミン病治療の展望（The recent development of the therapy for polyglutamine disease）（長岡詩子・貫名信行）
●ポリグルタミン病と神経細胞死
●ポリグルタミン病とミトコンドリア機能障害
●ポリグルタミン病と転写障害
●球脊髄性筋萎縮症（SBMA）の病態と治療
●ポリグルタミン病と分子シャペロン-蛋白分解系
●ポリグルタミン含有蛋白の構造変化
●ポリグルタミン病とRNA干渉
●おわりに
第4章 高次機能
15．報酬依存性動作制御と大脳基底核（Reward-based action selection in the basal ganglia）（木村 實）
●大脳基底核をめぐる神経接続と情報伝達の可塑性
●ドパミン系は動機づけ情報と報酬予測誤差信号を担う
●線条体は行動文脈とアクションに対して価値を割り振る
16．ヒトの高次痛覚情報系―脳磁図を用いたヒトの痛覚認知のメカニズムの研究（Mechanisms of pain perception in humans）（柿木隆介）
●痛覚刺激の方法
●Aδ線維刺激による脳磁図所見
●C線維刺激による脳磁図所見
●ヒトの痛覚認知に関する著者らの仮説
17．辺縁系による行動制御―扁桃体，眼窩皮質，および前部帯状回の役割（Role of the limbic system in behavioral manifestation）（西条寿夫・小野武年）
●扁桃体
●前頭葉眼窩皮質および前部帯状回
●おわりに
18．運動前野機能に関する最近の研究（Recent findings on the use of premotor cortex of primates）（丹治 順）
●高次運動野としての理解の糸口
●感覚情報による動作の誘導
●感覚情報と運動情報の連合および動作企画に必要な複数情報の統合
●おわりに
19．海馬-皮質系の記憶情報表現―実験とモデル（An information representation of hippocampal-cortical memory system―Experiment and Model）（塚田 稔・宮崎崇史）
●海馬-聴覚皮質の相互信号処理
●連合学習前後の応答
●海馬-皮質記憶系のモデル
●おわりに
●サイドメモ目次
ワクチン
家族性 ALSと SOD1
グルタミン酸受容体と興奮性神経細胞死
RNA編集
第1章 神経の発生
1．脳の領域化と神経分化のメカニズム（Mechanisms of brain regionalization and neural differentiation）（櫻井勝康・大隅典子）
●神経系の初期発生における神経幹細胞のふるまい
●神経管のパターン化による領域化
●神経細胞の分化
●おわりに
2．神経幹細胞（Neural stem cell）（二宮充喜子・澤本和延・坂口昌徳・岡野栄之）
●神経幹細胞の起源
●成体におけるニューロン新生と機能
●成体のニューロン新生の制御
●神経幹細胞と神経再生
●おわりに
3．神経細胞の極性と軸索形成（Neuronal polarity and axon formation）（河野洋治・貝淵弘三）
●神経細胞の極性形成課程―軸索と樹状突起
●神経細胞の極性を牽制するシグナル伝達
●CRMP-2による軸索形成機構
●おわりに
4．脳の発生と神経細胞の移動―ヒトの脳はどのようにしてつくられるのであろうか（Brain development and neuron migration）（玉巻伸章）
●放射方向への移動
●接線方向への移動
●増殖能をもつ神経前駆細胞の移動
5．脳における匂い地図形成の分子機構（A molecular basis for constituting the olfactory sensory map on the olfactory bulb）（坪井昭夫）
●嗅上皮の構造と初期発生
●嗅覚受容体遺伝子の単一発現制御
●嗅球における匂い地図の形成
●おわりに
第2章 神経の伝達
6．生後発達における小脳登上線維―Purkinje細胞シナプスの成熟（Maturation of cerebellar climbing fiber―Purkinje cell synapse during postnatal development）（橋本浩一・狩野方伸）
●小脳登上線維-Purkinje細胞投射系の生後発達
●将来残存する登上線維の選別過程
●過剰登上線維の除去過程
●おわりに
7．発達後期に生じるシナプス伝達物質のスイッチング（Transmitter switch in developing auditory system）（鍋倉淳一・石橋仁・張 一成・賀数康弘）
●伝達物質の発達スイッチング
●スイッチングのメカニズムの解明
●考察
●おわりに
8．発達期大脳皮質に存在するサイレントシナプスの活性化と脳由来神経栄養因子（Brain-derived neurotrophic factor-dependent unmasking of“silent”synapses in the developing cortex）（中村 俊・伊丹千晶）
●齧歯類体性感覚野の臨界期可塑性
●臨界期とシナプス可塑性
●BDNFによるサイレントシナプスの活性化
●興奮と抑制バランスに寄与する臨界期可塑性
●おわりに
9．小脳シナプス回路発達の分子機構（Molecular mechanisms for cerebellar circuit development）（渡辺雅彦）
●Purkinje細胞と小脳運動機能
●グルタミン酸受容体GluRδ2と平行線維シナプス形成
●GluRδ2と登上線維の単一神経支配確立
●P/Q型Caチャネルと登上線維の単一神経支配確立
●包括的な小脳シナプス回路発達のメカニズム解明に向けて
第3章 神経の疾患
10．Alzheimer病のワクチン療法の開発（Development of vaccination therapy for Alzheimer's disease）（田平 武）
●ワクチン療法の発明
●受動免疫ワクチン
●Aβワクチンのメカニズム
●ワクチン接種マウスの学習障害軽減
●Aβワクチンのヒトでの治験
●髄膜脳炎の発症機序
●剖検例の検討
●臨床経過観察の報告
●安全なワクチンの開発
●おわりに
11．ゲノムスキャンによる日本人のAlzheimer病危険因子同定の試み（A genome scan for late onset of Alzheimer's disease in Japan）（桑野良三）
●遺伝子解析の必要性
●検体
●遺伝子解析
●ゲノムワイド解析
●展望
12．Parkinson病の分子遺伝学の進歩（Progress in molecular genetics of Parkinson's disease）（高鳥 翔・岩坪 威）
●α-synuclein
●parkin
●DJ-1
●PINK1（PTEN induced putative kinase1）
●LRRK2（leucine-rich repeat kinase2）/dardarin
●おわりに
13．筋萎縮性側索硬化症の研究の進歩（Investigational progress of amyotrophic lateral sclerosis）（日出山拓人・河原行郎・郭 伸）
●ALSの病態メカニズム仮説
●AMPA受容体と興奮性神経細胞死
●AMPA受容体サブユニット発現と運動ニューロン
●RNA編集と ALS
●おわりに
14．ポリグルタミン病治療の展望（The recent development of the therapy for polyglutamine disease）（長岡詩子・貫名信行）
●ポリグルタミン病と神経細胞死
●ポリグルタミン病とミトコンドリア機能障害
●ポリグルタミン病と転写障害
●球脊髄性筋萎縮症（SBMA）の病態と治療
●ポリグルタミン病と分子シャペロン-蛋白分解系
●ポリグルタミン含有蛋白の構造変化
●ポリグルタミン病とRNA干渉
●おわりに
第4章 高次機能
15．報酬依存性動作制御と大脳基底核（Reward-based action selection in the basal ganglia）（木村 實）
●大脳基底核をめぐる神経接続と情報伝達の可塑性
●ドパミン系は動機づけ情報と報酬予測誤差信号を担う
●線条体は行動文脈とアクションに対して価値を割り振る
16．ヒトの高次痛覚情報系―脳磁図を用いたヒトの痛覚認知のメカニズムの研究（Mechanisms of pain perception in humans）（柿木隆介）
●痛覚刺激の方法
●Aδ線維刺激による脳磁図所見
●C線維刺激による脳磁図所見
●ヒトの痛覚認知に関する著者らの仮説
17．辺縁系による行動制御―扁桃体，眼窩皮質，および前部帯状回の役割（Role of the limbic system in behavioral manifestation）（西条寿夫・小野武年）
●扁桃体
●前頭葉眼窩皮質および前部帯状回
●おわりに
18．運動前野機能に関する最近の研究（Recent findings on the use of premotor cortex of primates）（丹治 順）
●高次運動野としての理解の糸口
●感覚情報による動作の誘導
●感覚情報と運動情報の連合および動作企画に必要な複数情報の統合
●おわりに
19．海馬-皮質系の記憶情報表現―実験とモデル（An information representation of hippocampal-cortical memory system―Experiment and Model）（塚田 稔・宮崎崇史）
●海馬-聴覚皮質の相互信号処理
●連合学習前後の応答
●海馬-皮質記憶系のモデル
●おわりに
●サイドメモ目次
ワクチン
家族性 ALSと SOD1
グルタミン酸受容体と興奮性神経細胞死
RNA編集
