筑波大学医学専門学群・大学院医学研究科博士課程終了。
31歳で渡米し独立、テキサス大学サウルウェスタン医学センター医学センター教授・ハワードヒューズ医学研究所研究員として、2014年まで24年にわたり研究室を主宰。
2010年に内閣府 最先端研究開発支援プログラム(FIRST)に採択され、筑波大学に研究室を開設。 2012年より文部科学省世界トップレベル研究拠点プログラム 国際統合睡眠医科学 研究機構(WPI-IIIS)機構長・教授。
2017年、筑波大発のスタートアップベンチャー企業「S’UIMIN」を起業。 2021年よりムーンショット型研究開発事業のプロジェクトマネージャーを務める。
2003年 米国科学アカデミー正会員に選出
2016年 紫綬褒章
2017年 エルウィン・フォン・ベルツ賞1等(ベーリンガーインゲルハイム社)
2018年 朝日賞(朝日新聞文化財団)
2018年 慶應医学賞(慶應義塾医学振興基金)
2019年 高峰記念第一三共賞(第一三共生命科学研究振興財団)
2019年 文化功労者
2022年 時実利彦記念賞(日本神経科学学会)
2022年 2023ブレークスルー賞