理化学研究所脳科学総合研究センター(理研BSI)Brain Science Institute



先端技術開発センターの現状と将来

先端技術開発センター
グループディレクター 板倉智敏


は じ め に

 自然科学研究においてその方法(技術)と材料は極めて重要であり、研究成果は用いられる技術、あるいは材料に左右されます。したがって研究者は、研究課題を設定したとき、これを解く技術を考えますが、その技術は多くの情報から学びとられます。しかし研究を開始してみると、打ち立てた計画通りには実験は進まず、試行錯誤しながら実験を繰り返し、やっとの思いで成果にたどりつきます。また、予想もしなかった成果(発見)に遭遇しますが、実験がなければそのチャンスには恵まれません。

 このように、研究上の発見は研究技術に負うということを研究者は熟知しています。特に個体の運動を支配し、巨大な情報を処理する脳の複雑な機構と機能を解明するためには、幅広い科学分野からの多角的な切り口が必要です。この「切り口」に焦点を向けているのが先端技術開発センター(Advanced Technology Development Center: ATDC)です。

 以下に、ATDC の組織について、将来構想も含めながら紹介いたします。なお、ATDC の現在の組織構成は左下の組織図のようになっています。


先端技術開発センター組織図
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技術開発チームの特徴

 ATDC 所属の研究チームは、脳科学研究のための新しい研究技術創出、あるいは新材料作出を目指しています。最終的には10チームが設立される予定ですが、これらは新計測技術開発関係と生物学的新技術開発関係に大別されます。現在は4チームが発足しており、各チームの技術開発に係るキーワードは次の通りです。脳の機能構造の視覚的理解のための技術、遺伝子操作動物作製技術、神経組織の培養技術、細胞内諸事象の可視化技術。ATDC 所属のチームは、その性格上、他の研究チーム、さらには外部との連携による共同開発(研究機器開発も含めて)も大切です。


リサーチリソースとはどんな組織か

 リサーチソース(Research Re-sources: RR)は、BSIの研究者に対する研究支援組織で、組織図にあるように2部門で構成されます。動物実験部門には、マウスを中心に、ラットやウサギ、ネコ、サルが飼育される(ほ乳)動物実験施設と、イカ、ゼブラフィッシュ、イモリ、アフリカツメガエルなどが飼育される水生動物実験施設があります。近年は脳科学研究においても遺伝子レベルでの解析が脚光を浴び、これらの研究が活発に行われています。例えば、脳の発生・発達機序、行動、性格、記憶、老化、脳疾患に係る遺伝子が多数検出され、これらの解析に動物実験は必須です。そこで ATDC では、上記の動物に対する施設を完備し、研究者に供用しています。


大脳皮質の組織切片を蛍光蛋白質 (GFP)
抗体で免疫染色した像。星状膠細胞が
細胞突起を含めて鮮やかに描出され、
分布が明らかです
(神経構築技術開発チーム提供)。
 施設の特徴としては、飼育技術者による飼育体制、国際基準に準じた飼育装置の設置、施設内における実験室の整備などが挙げられます。さらには遺伝子操作マウス、あるいは無菌動物作製、胚・配偶子凍結保存、病理学的あるいは微生物学的解析などのサービス業務を行い、将来は動物の精密な行動観察や遺伝学的解析なども行う予定です。

 一方、研究機器部門には、組織図に示した項目別に関連機器・装置を整備しています。研究手技の一つとして、先端的機器を用いることは大変重要であり、私たちは研究者の要望を聞きながら、解析機器を漸次整備しています。各機器には専属のオペレーターを配置し、研究者から依頼を受けたサンプルについての解析を行っています。

 以上の2部門では、いずれも研究者が自由に、しかも効率良く利用できるように配慮されています。RR の運用面において大切なことは、日々の技術の革新です。このために、動物飼育担当者や機器のオペレーターは共に、専門家あるいは研究者と密に接触し、データの解析を行いつつ新技術を身につけていくようにしています。また、該当者を色々な技術講習会などに派遣し、新技術導入を図ろうとしています。そしてこのような支援組織を支える職員が、自信と誇りをもって積極的に活動できる体制作りが肝要と考えています。

もう一つのリサーチリソース

 研究者は各々が秘蔵ともいうべき研究技術・材料を持っています。そこで ATDC では、BSI の各研究チームが持っている研究技術、材料、機器を調査し、これをホームページに掲載しています。BSI の研究者は、必要に応じてこれらを享受できます。要するに、研究者同士が互いに give and takeで技術交流を行っています。この効果とも言えると思いますが、Eメールで「こんな抗体をどなたか持っていませんか」とか、「こんな技術をどなたか教えていただけませんか」というリクエストが流されます。すると間もなく「私が持っています」とか、「私が教えてあげます」とのレスポンスがメール上でなされます。私は上述の技術のリストアップ、交流体制をもう一つのRRと自称し、BSI全体がATDCであると考えます。

お わ り に

 ここに紹介しました ATDC の組織のうち、RR の組織は外国の研究機関に類例を見ることができます。しかし、研究技術開発チームを合わせ持っている機関はなく、この点が ATDC の特徴と言えます。私たちは ATDC を一層拡充・整備し、21世紀に向けて上昇気流に乗った脳科学研究の「切り口」を担わなければなりません。近い将来は、ATDC の持つ施設、機器のみならず、研究技術や材料をも BSI 外に公開し、脳科学研究者に広く活用していただくことも考えています。


水生動物施設の水槽内で遊泳しているイカ。
イカは産卵回遊(生まれたところへ戻る)の
習性を持ちます。そこで、この情報をどのよ
うな仕組みで取り込むのかを遺伝子レベル
で解明しています。

動物実験施設のマウス飼育装置。
各ケージ内へ無菌の空気、飲料水を送る
ことで、ケージ内全体を無菌状態に保つ
最新の装置です。

プロテインチップ。
質量分析計と2次元修飾チップを組み合
わせた蛋白質作用を解析するために新しく
開発された機器です。

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