脳の機能は、神経細胞が形成する神経回路の情報処理により生み出される。また、神経疾患や精神疾患における機能障害は、神経回路の破綻に起因する。しかし、どの脳機能がどの神経回路により生み出されるのか、各神経・精神疾患においてどの神経回路がどのような異常を起こしているのかは、未解明な点が多い。したがって、神経回路の構造と機能の解明、それに基づいた神経・精神疾患の病態解明および予防・治療法の開発は、極めて重要な研究課題である。そこで本研究では、神経回路を細胞レベルで標識し、神経回路の構造と機能を繋ぐ5次元神経回路解析（x, y, z, t, connection）を可能にすることを目的とする。
経シナプス感染を起こすウイルスベクターを用いることで、標的とする細胞が構成する神経接続を全脳に渡り細胞レベルで効率良く解析することができる。本研究課題では、独自に取得した持続感染性の新規センダイウイルス株のZpi株をベースにウイルスベクターを開発し、神経回路トレーシング法の確立を目指す。今年度は、プロモーターやリボザイムを最適化し、ゲノムベクターおよびヘルパーベクターを作製した。使用する細胞やプラスミド混合比、トランスフェクション条件などを最適化し、プラスミドDNAからRNAをゲノムに持つウイルス粒子の再構成系を構築した。さらに、細胞種特異的感染能および経シナプス感染能を付与するために、複数の人工キメラ糖タンパク質を設計し、効率を比較検討し、効率が高い人工糖タンパク質を取得した。