脳内の秩序的構成原理と並立して同じ組織空間を共有する無秩序構成原理の解明

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16KT0174
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 特設分野
• 研究分野: 構成的システム生物学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 福田 孝一 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (50253414)
• 研究協力者: 重松 直樹
• 研究期間 (年度): 2016-07-19 – 2019-03-31
• キーワード: GABA / インターニューロン / ギャップ結合 / 海馬 / 歯状回

研究成果の概要

海馬と新皮質の主なGABAニューロンであるパルブアルブミン(PV)陽性ニューロンが、錐体細胞とは異なり無秩序的な構成原理に基づく分布を示している可能性を免疫組織化学により追究した。マウス海馬CA1領域のPVニューロンは上昇層／白質の境界部で平面的に分布し、その分布様式の数学的解析はランダムパターンを示した。歯状回PVニューロンも顆粒細胞層とhilusの境界部の平面内でランダムに分布していた。PVニューロンの樹状突起はこれら２領域の平面内に大きく広がり、ギャップ結合により網状に連結していた。以上の構造は記憶形成回路におけるflexibleな制御に適している。新皮質でも部位特異的な分布を示した。

自由記述の分野

神経解剖学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの神経科学は、脳における情報処理過程の解明において、その緻密な秩序的構成に注目して解析が行われてきた。しかしながら、情報処理を担うニューロン群と並立する制御システムニューロン（GABA作動性インターニューロン）の解剖学的構造は、むしろ無秩序性に基づいた構成原理を示唆している。本研究は、このことをマウスの海馬において明らかにし、記憶形成回路に革新的見方をもたらした。