研究者詳細

顔写真

アオキ シヨウ
青木 祥
Sho Aoki
所属
大学院生命科学研究科 脳生命統御科学専攻 神経ネットワーク講座(脳機能発達分野)
職名
助教
学位
  • 博士(学術) (東京大学)

プロフィール

Action が生み出される仕組み、特にその自己認識や柔軟性・安定性、状況依存的な制御機構の解明を目指しています。Actionの本質的理解を目指すため、意思決定から運動学習・制御、病態モデルまで幅広く研究対象としています。

経歴 7

  • 2022年4月 ~ 継続中
    東北大学 大学院生命科学研究科 助教

  • 2018年1月 ~ 2022年3月
    Salk Institute for Biological Studies Molecular Neurobiology Laboratory Research Associate

  • 2017年4月 ~ 2019年12月
    沖縄科学技術大学院大学 神経生物学研究ユニット 特別研究員(PD)

  • 2013年7月 ~ 2017年3月
    沖縄科学技術大学院大学 神経生物学研究ユニット 研究員

  • 2013年4月 ~ 2013年6月
    Erasmus Medical Center Rotterdam, Dept of Neuroscience Postdoctoral researcher

  • 2010年4月 ~ 2013年3月
    東京大学 大学院総合文化研究科 特別研究員(DC1)

  • 2012年1月 ~ 2012年4月
    Erasmus Medical Center Rotterdam, Dept of Neuroscience Visiting researcher

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学歴 3

  • 東京大学 大学院総合文化研究科 博士課程

    2010年4月 ~ 2013年3月

  • 東京大学 大学院総合文化研究科 修士課程

    2008年4月 ~ 2010年3月

  • 順天堂大学 スポーツ健康科学部

    2004年4月 ~ 2008年3月

研究キーワード 7

  • 神経・精神疾患

  • 記憶

  • 行動神経科学

  • 神経解剖学

  • 運動制御

  • 大脳基底核

  • 海馬

研究分野 7

  • ライフサイエンス / 生理学 /

  • 人文・社会 / 実験心理学 /

  • ライフサイエンス / 体育、身体教育学 /

  • ライフサイエンス / スポーツ科学 /

  • ライフサイエンス / 神経形態学 /

  • ライフサイエンス / 神経科学一般 /

  • ライフサイエンス / 基盤脳科学 /

論文 20

  1. Consolidation of a recurrent choice pattern into a fixed action schema requires the orbitofrontal cortex

    Ryo Tonami, Sho Aoki, Kentaro Abe

    bioRxiv 2025年5月

    DOI: 10.1101/2025.05.08.652969  

  2. An open cortico-basal ganglia loop allows limbic control over motor output via the nigrothalamic pathway. 査読有り

    Aoki S, Smith JB, Li H, Yan X, Igarashi M, Coulon P, Wickens JR, Ruigrok TJ, Jin X

    eLife 8 2019年9月

    DOI: 10.7554/eLife.49995  

  3. Multizonal Cerebellar Influence Over Sensorimotor Areas of the Rat Cerebral Cortex. 査読有り

    Aoki S, Coulon P, Ruigrok TJH

    Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991) 2019年2月

    DOI: 10.1093/cercor/bhx343  

    ISSN:1047-3211

  4. Correction to: Cerebellar Modules and Their Role as Operational Cerebellar Processing Units: A Consensus paper 査読有り

    Richard Apps, Richard Hawkes, Sho Aoki, Fredrik Bengtsson, Amanda M. Brown, Gang Chen, Timothy J. Ebner, Philippe Isope, Henrik Jörntell, Elizabeth P. Lackey, Charlotte Lawrenson, Bridget Lumb, Martijn Schonewille, Roy V. Sillitoe, Ludovic Spaeth, Izumi Sugihara, Antoine Valera, Jan Voogd, Douglas R. Wylie, Tom J. H. Ruigrok

    Cerebellum 1-2 2018年6月21日

    出版者・発行元: Springer New York LLC

    DOI: 10.1007/s12311-018-0959-9  

    ISSN:1473-4230 1473-4222

  5. Cerebellar Modules and Their Role as Operational Cerebellar Processing Units 査読有り

    Richard Apps, Richard Hawkes, Sho Aoki, Fredrik Bengtsson, Amanda M. Brown, Gang Chen, Timothy J. Ebner, Philippe Isope, Henrik Jörntell, Elizabeth P. Lackey, Charlotte Lawrenson, Bridget Lumb, Martijn Schonewille, Roy V. Sillitoe, Ludovic Spaeth, Izumi Sugihara, Antoine Valera, Jan Voogd, Douglas R. Wylie, Tom J. H. Ruigrok

    Cerebellum 1-29 2018年6月6日

    出版者・発行元: Springer New York LLC

    DOI: 10.1007/s12311-018-0952-3  

    ISSN:1473-4230 1473-4222

  6. Cholinergic interneurons in the rat striatum modulate substitution of habits 査読有り

    Sho Aoki, Andrew W. Liu, Yumiko Akamine, Aya Zucca, Stefano Zucca, Jeffery R. Wickens

    European Journal of Neuroscience 47 (10) 1194-1205 2018年5月1日

    出版者・発行元: Blackwell Publishing Ltd

    DOI: 10.1111/ejn.13820  

    ISSN:1460-9568 0953-816X

  7. Pauses in cholinergic interneuron firing exert an inhibitory control on striatal output in vivo 査読有り

    Stefano Zucca, Aya Zucca, Takashi Nakano, Sho Aoki, Jeffery Wickens

    eLife 7 2018年3月26日

    出版者・発行元: eLife Sciences Publications Ltd

    DOI: 10.7554/eLife.32510  

    ISSN:2050-084X

  8. A Streamlined Method for the Preparation of Gelatin Embedded Brains and Simplified Organization of Sections for Serial Reconstructions 査読有り

    Andrew W. Liu, Sho Aoki, Jeffery R. Wickens

    Bio-protocol 2017年11月

  9. New Variations for Strategy Set-shifting in the Rat 査読有り

    Sho Aoki, Andrew W. Liu, Aya Zucca, Stefano Zucca, Jeffery R. Wickens

    JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS (119) 2017年1月

    DOI: 10.3791/55005  

    ISSN:1940-087X

  10. Role of Striatal Cholinergic Interneurons in Set-Shifting in the Rat 査読有り

    Sho Aoki, Andrew W. Liu, Aya Zucca, Stefano Zucca, Jeffery R. Wickens

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE 35 (25) 9424-9431 2015年6月

    DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0490-15.2015  

    ISSN:0270-6474

  11. げっ歯類(マウス・ラット)の障害物回避歩行 査読有り

    佐藤和, 瀬戸川将, 青木祥, 柳原大

    体育の科学 65 (7) 461-466 2015年

    出版者・発行元: 杏林書院

    ISSN:0039-8985

  12. A specific immunotoxin elucidates a causal role of striatal cholinergic system in behavioral flexibility 招待有り

    Sho Aoki, Jeffery R. Wickens

    Targeting Trends 2015年

  13. Effect of inactivation of the intermediate cerebellum on overground locomotion in the rat: A comparative study of the anterior and posterior lobes 査読有り

    Sho Aoki, Yamato Sato, Dai Yanagihara

    NEUROSCIENCE LETTERS 576 22-27 2014年7月

    DOI: 10.1016/j.neulet.2014.05.027  

    ISSN:0304-3940

    eISSN:1872-7972

  14. 歩行制御、姿勢制御における小脳機能の新知見 査読有り

    柳原大, 竹内絵理, 山浦洋, 青木祥

    体育の科学 64 (5) 318-323 2014年

    出版者・発行元: 杏林書院

    ISSN:0039-8985

  15. Lesion in the lateral cerebellum specifically produces overshooting of the toe trajectory in leading forelimb during obstacle avoidance in the rat 査読有り

    Sho Aoki, Yamato Sato, Dai Yanagihara

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY 110 (7) 1511-1524 2013年10月

    DOI: 10.1152/jn.01048.2012  

    ISSN:0022-3077

  16. Contributions of phase resetting and interlimb coordination to the adaptive control of hindlimb obstacle avoidance during locomotion in rats: a simulation study 査読有り

    Shinya Aoi, Takahiro Kondo, Naohiro Hayashi, Dai Yanagihara, Sho Aoki, Hiroshi Yamaura, Naomichi Ogihara, Tetsuro Funato, Nozomi Tomita, Kei Senda, Kazuo Tsuchiya

    BIOLOGICAL CYBERNETICS 107 (2) 201-216 2013年4月

    DOI: 10.1007/s00422-013-0546-6  

    ISSN:0340-1200

    eISSN:1432-0770

  17. Characteristics of leading forelimb movements for obstacle avoidance during locomotion in rats 査読有り

    Sho Aoki, Yamato Sato, Dai Yanagihara

    NEUROSCIENCE RESEARCH 74 (2) 129-137 2012年10月

    DOI: 10.1016/j.neures.2012.07.007  

    ISSN:0168-0102

  18. Gait modification during approach phase when stepping over an obstacle in rats 査読有り

    Yamato Sato, Sho Aoki, Dai Yanagihara

    NEUROSCIENCE RESEARCH 72 (3) 263-269 2012年3月

    DOI: 10.1016/j.neures.2011.11.008  

    ISSN:0168-0102

  19. Hindlimb obstacle avoidance during rat locomotion based on a neuromusculoskeletal model 査読有り

    Shinya Aoi, Naohiro Hayashi, Takahiro Kondo, Dai Yanagihara, Sho Aoki, Hiroshi Yamaura, Naomichi Ogihara, Tetsuro Funato, Nozomi Tomita, Kei Senda, Kazuo Tsuchiya

    2012 4TH IEEE RAS & EMBS INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ROBOTICS AND BIOMECHATRONICS (BIOROB) 1046-1051 2012年

    ISSN:2155-1782

  20. Effect of rice-expressed amyloid β in the Tg2576 Alzheimer's disease transgenic mouse model. 査読有り

    Nojima J, Maeda A, Aoki S, Suo S, Yanagihara D, Watanabe Y, Yoshida T, Ishiura S

    Vaccine 29 (37) 6252-6258 2011年8月

    DOI: 10.1016/j.vaccine.2011.06.073  

    ISSN:0264-410X

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MISC 3

  1. Science is just a byproduct of your life 招待有り

    青木 祥

    日本運動生理学雑誌 31 (2) 27-32 2025年1月

  2. Hindlimb obstacle avoidance during rat locomotion based on a neuromusculoskeletal model 査読有り

    Shinya Aoi, Naohiro Hayashi, Takahiro Kondo, Dai Yanagihara, Sho Aoki, Hiroshi Yamaura, Naomichi Ogihara, Tetsuro Funato, Nozomi Tomita, Kei Senda, Kazuo Tsuchiya

    Proceedings of the IEEE RAS and EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics 1046-1051 2012年

    DOI: 10.1109/BioRob.2012.6290884  

    ISSN: 2155-1774

  3. Development of a musculoskeletal model of the hind legs of the rat based on anatomical data and generation of locomotion based on kinematic data 査読有り

    T. Kondo, S. Aoi, D. Yanagihara, S. Aoki, H. Yamaura, N. Ogihara, A. Ichikawa, K. Tsuchiya

    Proceedings of SICE Annual Conference 2308-2310 2010年

共同研究・競争的資金等の研究課題 18

  1. 半永久的な運動記憶素子の発見

    2024年7月 ~ 2028年3月

  2. 動作の癖を修正する脳内過程の可視化と機序

    青木 祥

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2023年4月1日 ~ 2027年3月31日

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    スポーツ科学・身体運動科学、行動神経科学において、習慣化した身体動作を修正できる神経機構の解明は重要な研究課題である。代表者は習慣的動作の抑制・修正に関する神経基盤の同定実験を行い、線条体コリン作動性介在ニューロン(ChAT細胞)が習慣化した行動や動作の修正に不可欠であることを明らかにした。また、習慣化自体に重要な神経細胞群として、線条体ドーパミン受容体1型陽性ニューロン(D1細胞) の存在も明らかにした。本研究は、獲得した習慣動作はD1細胞に表象され、習慣動作を直す時にはChAT細胞がそれらのD1細胞を抑制することで動作修正が起こるという仮説に基づいて研究を進める。本年度はまず、生体内神経活動イメージングのセットアップを行った。マウスの生体内かつ行動下における神経活動イメージングを行うため、神経細胞のカルシウム動態を同定できるjGCaMP8mを線条体ニューロンに発現させ、神経活動記録を行った。マウスが実際に習慣化するシーケンス動作を行うときの神経活動イメージングを実施した結果、運動の手続き学習過程において、線条体ニューロンがシーケンス動作の神経表象を獲得していく様子を捉えることに成功した。具体的には、シーケンス動作の開始、切り替え、終止の情報をそれぞれ特異的に表象する線条体ニューロン集団が存在し、それらの神経表象は一度獲得すると安定して脳内で表現されることを突き止めた。これらの研究結果は、習慣動作の表象過程の可視化に繋がる重要知見であり、今後の生体内神経活動イメージングを用いた実験系の基盤構築に寄与する。

  3. 意思決定を司る脳機構の解明と制御、病態関連性

    青木祥

    2024年4月 ~ 2027年3月

  4. 動作の癖を修正する脳内過程の可視化と機序

    青木 祥

    2023年4月 ~ 2027年3月

  5. 食習慣が高次脳機能の変容に及ぼす影響とその神経機序の解明

    2024年8月 ~ 2026年7月

  6. 行動意欲を生む神経機構とその破綻

    青木祥

    2024年4月 ~ 2025年3月

  7. Sugar Addiction の脳内形成メカニズムの解明と回復制御 競争的資金

    青木 祥

    2023年7月 ~ 2024年6月

  8. SOCIALIZE: Decoding neural correlates for mammalian social balance

    青木祥

    2023年9月 ~ 2024年3月

  9. レット症候群における行動障害の病態理解と回復制御

    青木 祥

    2023年1月 ~ 2024年3月

  10. 動作の癖を抑制する神経機構

    青木 祥

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    研究種目:Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    2022年3月 ~ 2023年3月

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    動作の癖はどのように直せるのか。これは、スポーツ現場や学校教育において、競技者のみならず指導者、児童・生徒が直面する難題である。本研究は、動物モデルを用いて、動きの癖を抑制・改善するメカニズムを解明する。研究代表者の先行研究において、行動の切り替えに線条体コリン作動性介在ニューロンが不可欠であることが分かっている(Aoki et al., J Neurosci., 2015)。本研究は、同ニューロンが位置する大脳基底核およびその周辺脳領域が習慣動作の抑制に果たす役割を明らかにする。2017年度までに、線条体コリン作動性介在ニューロンの神経活動を人為的に亢進させると、習慣動作を抑制し新たな動作を獲得する能力が高まることを見出した(Aoki et al., Eur J Neurosci., 2018)。2018年度では、対象動物を遺伝学的手法の適用に優れるマウスに切り替えて実験を行った。行動課題として線条体依存的な手続き記憶(シークエンス学習)を基盤として、マウスが特定のシークエンス動作を長期間の学習を経て獲得したのちに、別のシークエンスを再学習する課題を構築した。興味深いことに、前頭前野の損傷は再学習時特異的に学習効率を減少させることを発見した。続いて、2019年度では大脳基底核の下流領域の一つである上丘の局所的損傷も再学習に特異的な障害を引き起こすことが分かった。これらの結果は、前頭前野と上丘がシークエンス動作の再学習、習慣的動作の修正に不可欠な領域であることを示唆する。さらに、前頭前野と上丘が協働的に機能している可能性を調べるため、それらが投射する脳領域を調べた結果、線条体へ強い入力をもつ視床束傍核が前頭前野と上丘のシナプス入力を受けることを明らかにした。この知見は、前頭前野と上丘からの情報が視床束傍核に集まり、シークエンス再学習を支えている可能性を示唆する。

  11. Identify a novel subcortical mechanism for procedural learning

    提供機関:Salk Institute

    制度名:Pioneer Fund Postdoctoral Scholar Award

    研究機関:Salk Institute

    2021年1月 ~

  12. 運動学習で生じる陳述記憶と手続き記憶の干渉機序 競争的資金

    青木 祥

    2020年1月 ~ 2020年12月

  13. 社会的な遊びへの動機付けを担う神経機構の解明 競争的資金

    青木 祥

    提供機関:JSPS

    制度名:Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    2017年4月 ~ 2019年12月

  14. 動作の癖を抑制する神経機構 競争的資金

    青木 祥

    2017年4月 ~ 2019年12月

  15. 動きの癖を改善する生理学的メカニズムの解明と新しいトレーニング方法の提案に向けて 競争的資金

    青木 祥

    2016年4月 ~ 2019年3月

  16. 行動の柔軟性に関わる神経基盤の解明 –線条体コリン作動性介在ニューロンに着目して- 競争的資金

    青木 祥

    2014年4月 ~ 2015年3月

  17. 障害物回避歩行運動における大脳−小脳機能連関ループの役割 競争的資金

    青木 祥

    2010年4月 ~ 2013年3月

  18. 小脳から大脳皮質への多シナプス神経回路の同定 競争的資金

    青木 祥

    2012年1月 ~ 2012年4月

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