梅田 達也
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氏名Name
梅田 達也
所属・職名Affiliation, Title, etc.
京都大学大学院医学研究科脳統合イメージング分野・准教授
研究室HPWebsite
一言メッセージShort Message
運動と感覚情報の神経メカニズムについて、霊長類からの網羅的な記録を計算論的手法を用いて研究を行っています。今回、認知症の領域について新たに研究を展開していきます。
本プロジェクトでの研究概要Outline of the research in this project
・認知症モデルサルの開発と治療薬の検証
アルツハイマー型認知症の治療法は進展していますが、齧歯類モデルからヒトへの応用は難しく、非ヒト霊長類モデルの開発が求められています。しかし、非ヒト霊長類は自然に認知症を発症しないため、私はウイルスベクターを用いてマーモセットの嗅内皮質に変異型タウを発現させ、認知症モデルサルの開発を進めます。MRIや病理学的検査、行動実験を行い、さらにアミロイドβオリゴマーを追加投与して発症を促進し、世界初の認知症モデルサルの確立を目指します。
・脳卒中モデルサルの開発と機能的電気刺激による機能回復の促進
脳卒中によって体性感覚野や視床が損傷すると、四肢の感覚性失調が生じますが、その治療法は限られています。そこで、マーモセットの一次体性感覚野に脳梗塞を作成し、近傍の脳領域に電気刺激を与えることで運動覚の回復を図る研究を進めています。電気生理学的・解剖学的手法を用い、機能回復の神経メカニズムの解明も目指します。
これまで主な研究内容Outline of main research so far
私はシナプス研究から研究活動を始め、その後、動物個体の神経活動記録技術を基盤に、手の運動と体性感覚処理の神経メカニズムを研究してきました。脳損傷を受けたラットにおいて、大脳皮質と脊髄の同側間に新たな回路が形成されることを発見しました。さらに、手の運動中のマカクサルから、大脳皮質運動野・体性感覚野・感覚受容器・筋肉など複数の領域の神経活動を同時に記録する手法を開発し、機械学習を用いた解析によって運動と体性感覚が密接に連動していることを明らかにしました。
また、マーモセットを用いた多チャンネル神経活動記録や超高解像度fMRI記録を開発し、体性感覚メカニズムの解明に取り組みました。脳梗塞モデルを用いた研究では、運動機能回復に伴う神経回路の再編成を発見しました。さらに、パーキンソン病モデルにおいて、レム睡眠行動障害時の全脳皮質脳波を記録し、睡眠時の脳活動の変化を明らかにしました。
主な経歴・受賞歴等Career, Awards, etc.
経歴
- 2002-2004
- 日本学術振興会 学術振興会特別研究員（DC2）
- 2004
- 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 博士後期課程 修了（博士：医学）
- 2004-2007
- 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科・細胞生物学教室 研究員
- 2007-2013
- 自然科学研究機構生理学研究所・認知行動発達研究部門 研究員
- 2013-2014
- 横浜市立大学医学部・神経解剖学教室 助教
- 2014-2020
- 国立精神・神経医療研究センター神経研究所・モデル動物開発研究部 室長
- 2020-
- 京都大学大学院医学研究科・脳統合イメージング分野 准教授
主要業績Major Publications
Umeda, T.*, Yokoyama O., Suzuki M., Kaneshige M., Isa T., Nishimura, Y.*(2024) Future spinal reflex is embedded in primary motor cortex output. Science Advances 10: adq4194, 10.1126/sciadv.adq4194
Kosugi, A., Saga, Y., Kudo, M., Koizumi, M., Umeda, T., Seki, K. (2023) Time course of recovery of different motor functions following a reproducible cortical infarction in non-human primates Frontiers in Neurology 14: 10.3389/fneur.2023.10947, 10.3389/fneur.2023.1094774
Umeda, T.*, Isa T., Nishimura, Y.* (2022) Temporal dynamics of the sensorimotor convergence underlying voluntary limb movement Proceedings of the National Academy of Sciences 119: e2208353119, 10.1073/pnas.2208353119
Umeda, T.*, Isa T., Nishimura, Y. (2019) The somatosensory cortex receives information about motor output” Science Advances 5: eaaw5388, 10.1126/sciadv.aaw5388
Umeda, T.*, Kozumi, M., Katakai, Y., Saito, R., Seki K. (2019) Decoding of muscle activity from the sensorimotor cortex in freely behaving monkeys NeuroImage 197: 512-526, 10.1016/j.neuroimage.2019.04.045
Umeda, T.*, Watanabe, H., Sato, MA., Kawato M., Isa T., Nishimura, Y. (2014) Decoding of the spike timing of primary afferents during voluntary arm movements in monkeys Front. Neurosci. 8: e97, 10.3389/fnins.2014.00097
Wanakhachornkrai, O., Umeda, T.*, Isa, K., Tantisira, M.H., Tantisira, B., Isa, T. (2014) Reorganization of sensory pathways after neonatal hemidecortication in rats.” Neurosci. Res. 79: 94-98, 10.1016/j.neures.2013.11.003
Umeda, T.*, Seki, K., Sato, MA., Nishimura, Y., Kawato M., Isa T. (2012) Population coding of forelimb joint kinematics by peripheral afferents in monkeys PLoS One. 7: e47749, 10.1371/journal.pone.0047749
Umeda, T.*, Isa, T. (2011) Differential contributions of rostral and caudal frontal forelimb areas to compensatory process after neonatal hemidecortication in rats” Eur. J. Neurosci. 34: 1453-1460, 10.1111/j.1460-9568.2011.07866.x
Umeda, T.*, Takahashi, M., Isa, K., Isa, T. (2010) Formation of Descending Pathways Mediating Cortical Command to Forelimb Motoneurons in Neonatally Hemidecorticated Rats J. Neurophysiol. 104: 1707-1716, 10.1152/jn.00968.2009
