研究概要 |
脊椎動物の脳は発生の進行にしたがって,体軸方向に並ぶ前脳・中脳・後脳に分割され,さらに後脳はロンボメアと呼ばれる分節(セグメント)構造を示す.このように分節構造を基本として脳が成り立っていることは,高度の脳機能の発現にどのように反映しているのであろうか? 我々は,硬骨魚の後脳網様体(RS)ニューロン群が魚の逃避運動のプログラミングに果たす役割を,脳の分節構造から理解することを目的とした.硬骨魚のRSニューロン群は,吻尾軸方向に並ぶ7つの分節から成り立つ.第4分節には最大のRSニューロンであるマウスナー(M-)細胞が左右一対存在する.M-細胞は逃避運動をトリガーすることで知られているが,M-細胞の活動だけでは刺激に応じた多様な逃避運動を説明できない.隣接する第5分節にはM-細胞の相同RS細胞が4種類(MiD2cm,Mid2cl,MiD2i,MiV2)存在する.本年度は,これらRSニューロン群の信号伝達特性と相互結合を,キンギョを用いてin vivo細胞内記録法により調べた.記録電極からバイオサイチンを注入してラベルし,各細胞を形態学的に同定した.両分節のRS細胞は聴神経と側線神経から入力を受けるが,投射様式は各RS細胞に特有であった.また,第5分節のRS細胞が入力量に応じてバースト放電するのに対し,M-細胞は単一スパイクのみを発生した.さらに,M-細胞から第5分節の相同RS細胞に一方向で,しかも4種のRS細胞固有の結合様式が見いだされた.これらのRSニューロン間の機能分化と相互の機能結合により,刺激の方向に対応した逃避運動が制御されると考える.
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