From molecules to brain states and adaptive behavior
Funato Laboratory investigates how genes, molecular mechanisms, neurons, and neural circuits create brain states that shape sleep, metabolism, innate social behavior, and disease-relevant physiology.
睡眠・生体恒常性・老化
Sleep, Homeostasis
& Aging
睡眠は、脳だけでなく全身の生理機能を統合する脳の状態です。私たちは睡眠制御分子の遺伝子操作などを通じて、睡眠要求、生体恒常性、エネルギー代謝、老化をつなぐ分子・神経回路を研究しています。
Sleep is a dynamic brain state that coordinates physiological homeostasis throughout the body. We study the molecular and neural mechanisms that link sleep need with metabolism, brain function, and aging, with a particular focus on SIK3.
Selected publications
Kim et al., Nature 2022 · Wang et al., Nature 2018 · Funato et al., Nature 2016
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Theme 02 · Brain RHYTHMS
脳のリズム生成と意味
Rhythms of the Brain
脳状態には、それぞれを特徴づける神経活動のリズムがあります。私たちは睡眠徐波、REM睡眠の海馬シータ波、解離性麻酔で誘導される律動に着目し、それらを生み出す分子・神経回路と、生理的な役割を明らかにすることを目指しています。
Distinct neural rhythms characterize different brain states. We study cortical slow waves during non-REM sleep, hippocampal theta oscillations during REM sleep, and rhythmic activity induced by dissociative anesthesia to uncover the molecular and circuit mechanisms that generate brain states and support physiological function.
Selected publications
Funato et al., Ann Rev Genet 2026 · Narikiyo et al., Nat Neurosci 2020
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Theme 03 · Metabolism
エネルギー代謝、摂食、肥満
Energy Balance, Feeding & Obesity
摂食、睡眠、身体活動は、視床下部を中心とする神経回路によって統合的に制御されています。私たちは遺伝学、神経科学、生理学を組み合わせ、エネルギー恒常性を維持する分子・神経回路と、その破綻が肥満や代謝疾患につながる仕組みを明らかにすることを目指しています。
Feeding, sleep, and physical activity are coordinated by neural circuits centered in the hypothalamus. By integrating genetics, systems neuroscience, and physiology, we investigate the molecular and circuit mechanisms that maintain energy homeostasis and how their dysfunction leads to obesity and metabolic disease.
Selected publications
Tsuneoka et al., eNeuro 2024 · Kakizaki et al., iScience 2019 · Funato et al., Cell Metabolism 2009
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Theme 05 · Technology Development
技術開発・イメージング
RNA imaging & Technology Development
脳は多様な細胞種から構成され、それぞれが固有の遺伝子発現パターンを持っています。私たちは高感度・高多重RNAイメージング技術 isHCR を開発し、単一細胞レベルで遺伝子発現を可視化することで、神経回路の構造と機能を解析しています。
The brain is composed of diverse cell types, each defined by unique gene-expression profiles. We developed isHCR, a sensitive and multiplexed RNA imaging technology that enables visualization of gene expression at single-cell resolution, providing a powerful tool for dissecting neural circuits.
Selected publications
Tsuneoka et al., Front Mol Neurosci 2022
Tsuneoka et al., Font Mol Neurosci 2020
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Theme 04 · Innate behavior
本能行動・性差・視床下部
Innate Behaviors, Sexual Dimorphism & Hypothalamus
本能行動は、生存と繁殖を支える基本的な行動であり、遺伝的に規定されながらも、性、生理状態、発達、経験によって柔軟に調節されます。私たちは視索前野を中心として、遺伝子、細胞種、神経回路がどのように協調して適応的な本能行動を生み出すのかを研究しています。
Innate behaviors are essential for survival and reproduction. Although genetically programmed, they are flexibly shaped by sex, physiological state, development, and experience. We investigate how genes, cell types, and neural circuits centered in the medial preoptic area cooperate to generate adaptive innate behaviors.
Selected publications
Yoshida et al., Comm Biol 2026 · Tagawa et al., Neurosci Biobehave Rev 2025 · Tsuneoka et al., Front Neurosci 2021
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