マウスの特定の行動を適切な方法で観察・解析することにより、記憶学習を含む認知機能や情動などの脳の働きの状態を調べます。

特定波長の光によって活性化されるチャネルロドプシンなどの光活性化タンパク質を脳内の特定の神経細胞に発現させ、その細胞の活動をレーザー光照射によって人為的に賦活化したり抑制します。同様に、特異的な化合物によって活性化するDREADDなどの変異型受容体タンパク質を特定の神経細胞に発現させ、その細胞の活動操作を行います。

GCaMPなどのカルシウムセンサータンパク質を特定の神経細胞に発現させ、超小型蛍光内視顕微鏡を介して自由に行動しているマウスの脳内の数百個の神経細胞のカルシウム活動をリアルタイムで計測し、解析を行います。主に、記憶学習の諸過程で実際に脳内で起きている神経集団活動の法則を見出すために用います。

共焦点レーザー顕微鏡、蛍光顕微鏡などを目的に応じて使い分け、主に免疫組織化学染色を施した脳切片の蛍光画像を記録・解析します。