川井 秀樹(教授)

カワイ ヒデキ

専門分野 神経生物学(神経生理学、神経薬理学)
担当科目 化学A(英語)、生物学B(英語)、ニューロサイエンス、生物学実験、初年次プロジェクト(グローバル・グループ)、Topics in Science and Engineering(英語)、先端理工学トピックス、卒業研究Ⅰ・Ⅱ
研究テーマ 大脳の形成、機能、修復
1) 大脳新皮質の形成・発達の分子メカニズムの解明と発達異常の修復方法の開発
2) 神経伝達物質アセチルコリンによる神経回路制御機構の解明
3) 経験(感覚喪失など)による脳の学習のメカニズムの解明
4) 脳梗塞における神経保護と幹細胞を用いた再生医療

取材申し込み

研究者情報詳細

理工学研究科 生命理学専攻

  • 専門分野 神経科学一般、神経機能学、神経形態学
    担当科目

    神経生理学、発達と学習の神経生物学、生命機能科学総論、研究倫理、データ解析演習、先端研究Ⅰ・Ⅱ、生命理学特別演習、生命理学特別研究

    研究テーマ

    大脳生理と可塑性 

     人や動物の大脳皮質は、五官からの感覚情報を処理し、感覚以外の神経情報と統合して、学習、知覚や認識を行います。そのような高次機能を担う大脳皮質の神経回路は、はじめ遺伝子情報をもとに形成されていきますが、発達過程に生じる出来事(病気など)や環境変化などの経験によってその機能や構造が変化します。

     当研究室では、大脳新皮質、主に聴覚皮質の形成と経験による神経回路の可塑的変化、つまり神経回路の構築と再構築のメカニズムとともに、聴覚皮質における神経情報伝達の構造と機能を、分子・細胞・システムレベルで解明しています。また、疾患モデルにおいて、ニューロンの保護や傷害のある神経回路の再生方法の開発を行なっています。これらの基礎研究を通じて、発達障害や認知症、精神病などの神経疾患の治療に貢献したいと考えています。

     当研究室では、マウスの生体(in vivo)や脳スライス(in vitro)を活用しながら、さまざまな基礎的および先端的手法を用いて研究しています。電気生理学的記録法を用いたニューロン間のシナプス電流や膜特性の計測、複数電極や高速ライブ蛍光イメージング法を用いた神経回路活動の解析、電気穿孔法やウィルス感染を用いた遺伝子導入による細胞内分子制御、共焦点レーザー顕微鏡を用いた3次元的構造解析などの先端的手法に加え、様々な組織化学・解剖学的手法、定量リアルタイムPCR、ウェスタンブロット法などの基本的な実験方法を駆使して研究しています。

     

    主な研究テーマ

    1. 聴覚皮質の形成、ニューロンの形態変化、および神経回路形成のメカニズム
    2. 聴覚皮質におけるシナプス可塑性と神経ネットワークのニコチン性アセチルコリン受容体による制御機構
    3. 視覚喪失による聴覚皮質神経回路の再編成メカニズム
    4. 視覚皮質における神経回路再編成の神経系幹細胞の役割
    5. 自閉スペクトラム症モデルにおける聴覚皮質の発達異常とその修復方法
    6. 脳梗塞モデルにおけるニューロンの保護方法と神経回路損傷の修復方法
    略歴

    【学歴】

    1992年 (米国)ミネソタ大学理工学部 化学科卒業

    1998年 (米国)ミネソタ大学大学院 薬理学科修了、Ph.D.取得

     

    【職歴】

    1998年 (米国) カリフォルニア大学サンディエゴ校 生物学部 神経生物グループ研究員

    2001年 (米国)ブラウン大学 神経科学科 研究員

    2003年 (米国)カリフォルニア大学アーバイン校 神経生物・行動学科 研究員

    2006年 (米国)カリフォルニア大学アーバイン校 神経生物・行動学科 企画研究員
                 (研究代表者)

    2009年 創価大学 工学部 生命情報工学科 准教授

    2010年 創価大学 大学院 工学研究科 生命情報工学専攻 准教授

    2015年 創価大学 理工学部 共生創造理工学科 准教授

    2020年 創価大学 理工学部 共生創造理工学科、大学院 理工学研究科 生命理学専攻 教授

    主な著書論文
    • Nakanishi, M., Nemoto, M., Kawai, H. D. (2022) Cortical nicotinic enhancement of tone-evoked heightened activities and subcortical nicotinic enlargement of activated areas in mouse auditory cortex. Neurosci. Res., S0168-0102(22)00108-0. doi: 10.1016/j.neures.2022.04.001.
    • Shin, H., Kawai, H. D. (2021) Sensitive timing of undifferentiation in oligodendrocyte progenitor cells and their enhanced maturation in primary visual cortex of binocularly enucleated mice. PLoS One, 16 (9), e0257395.
    • Shin, H., Kawai, H. D. (2021) Visual deprivation induces transient upregulation of oligodendrocyte progenitor cells in the subcortical white matter of mouse visual cortex. IBRO Neurosci. Rep., 11, 29-41.
    • Chang, M., Kawai, H. D. (2018) A characterization of laminar architecture in mouse primary auditory cortex. Brain Struct. Funct. 223(9):4187-4209, doi: 10.1007/s00429-018-1744-8.
    • Chang, M., Suzuki, N., Kawai, H. D. (2018) Laminar specific gene expression reveals differences in postnatal laminar maturation in mouse auditory, visual, and somatosensory cortex. J. Comp. Neurol. 526(14), 2257-2284, doi: 10.1002/cne.24481.
    • Fukuzaki Y, Shin H., Kawai H. D., Yamanoha B., Kogure S. (2015) 532 nm low-power laser irradiation facilitates the migration of GABAergic neural stem/progenitor cells in mouse neocortex. PLoS One, 10(4):e0123833
    • Kumazaki K, Mieda T, Kogure S, Kawai H. (2013) Layer-specific modulation of neuronal excitability by 660-nm laser irradiation in mouse neocortex. Lasers in Med Sci PMID: 24232863
    • Kawai, H. D., La, M., Kang H.-A., Hashimoto, Y., Liang, K., Lazar, R., Metherate, R. (2013) Convergence of nicotine-induced and auditory-evoked neural activity activated ERK in auditory cortex. Synapse, 67(8):455-68
    • Metherate, R., Intskirveli, I., Kawai, H. D. (2012) Nicotinic filtering of sensory processing in auditory cortex. Front Behav Neurosci. 2012;6:44.
    • Bieszczad, K. M., Kant, R., Constantinescu, C. C., Pandey, S. K., Kawai, H. D., Metherate, R., Weinberger, N. M., Mukherjee, J. (2012) Nicotinic acetylcholine receptors in rat forebrain that bind (18) F-nifene: Relating PET imaging, autoradiography and behavior. Synapse 66(5):418-34
    • Kawai, H. D., Kang, H.-A., Metherate, R. (2011) Heightened nicotinic regulation of auditory cortex during adolescence. J. Neurosci. 31(40), 14367-14377
    • Kawai, H., Raftery, M. A. (2010) Kinetics of agonist-induced intrinsic fluorescence changes in the Torpedo acetylcholine receptor. J. Biochem. 147(5), 743-9
    • Deshpande, A., Kawai, H., Metherate, R., Glabe, C. G., Busciglio,J, (2009)A role for synaptic zinc in activity-dependent Aβ oligomer formation and accumulation at excitatory synapses. J. Neurosci.29(13), 4004-4015.
    • Kawai, H., Dunn, S. M. J., Raftery, M. A. (2008) Epibatidine binds to four sites on the Torpedo nicotinic acetylcholine receptor. Biochem. Biophys. Res. Commun. 366, 834-839.
    • Kawai, H., Lazar, R., Metherate, R. (2007) Nicotinic control of axon excitability regulates thalamocortical transmission. Nature Neurosci. 10, 1168-1175.
    • Carter, C.R.J., Cao, L., Kawai, H., Smith, P.A., Dryden, W.F., Raftery, M.A., Dunn, S.M.J. (2007) Chain length dependence of the interactions of bisquaternary ligands with the Torpedo nicotinic acetylcholine receptor. Biochem. Pharmacol. 73(3), 417-426.
    • Metherate, R., Kaur, S., Kawai, H., Lazar, R., Liang, K., Rose, H.J. (2005) Spectral integration in auditory cortex: mechanisms and modulation. Hear Res. 206(1-2), 146-58.
    • Gabel, L.A., Won, S., Kawai, H., McKinney, M., Tartakoff, A.M., Fallon, J.R. (2004) Visual experience regulates transient expression and dendritic localization of Fragile X Mental Retardation Protein. J. Neurosci. 24(47), 10579-83.
    • Kawai, H., Zago, W., Berg, D. K. (2002) Nicotinic α7 receptor clusters on hippocampal GABAergic neurons: Regulation by synaptic activity and neurotrophins. J. Neurosci. 22(18), 7903-7912.
    • Kawai, H., Berg, D. K. (2001) Nicotinic acetylcholine receptors containing α7 subunits on rat cortical neurons do not undergo long-lasting inactivation even when up-regulated by chronic nicotine exposure. J. Neurochem. 78(6), 1367-1378.
    • Liu, Q.-S., Kawai, H., Berg, D. K. (2001) β-Amyloid peptide blocks the response of α7-containing nicotinic receptors on hippocampal neurons. Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A. 98(8), 4734-4739.
    • Kawai, H., Cao, L., Dryden, W. F., Dunn, S. M. J., Raftery, M. A. (2000) The interaction ofa novel semi-rigid agonist with Torpedo acetylcholine receptor. Biochemistry 39, 3867-3876.
    • Kawai, H., Carlson, B. J., Okita, D. K., Raftery, M. A. (1999) Eserine and other tertiary amine interactions with Torpedo acetylcholine receptor post-synaptic membrane vesicles. Biochemistry 38, 134-141.
    所属学会
    • 米国神経科学学会(Society for Neuroscience)
    • 耳鼻咽喉学研究協会(Association for Research in Otolaryngology)
    • 日本神経科学学会(Japan Neuroscience Society)
    • 日本生理学会(The Physiological Society of Japan)

ページ公開日:2020年04月01日
Search-internal-code:faculty-profiles-2017-
  • キャンパスガイド2023理工学部
  • 理工学部公式Facebook