| 研究概要 |
本研究は,脊椎動物の脳の基本構造である分節に組み込まれたニューロン群がどのように機能的な回路を構築し,運動制御にどのような役割を果たすかを調べることを目的とした.硬骨魚コイ科のキンギョやゼブラフィッシュの後脳には網様体脊髄路(RS)ニューロン群が吻尾軸方向に7つの分節をなして存在する.さらに隣接した分節には共通の形態学的特徴をもつ相同ニューロンが繰り返される.後脳第4分節に左右1対存在するマウスナー(M)細胞は逃避運動をトリガー,その相同ニューロンであるMiD2cmとMiD3cmはそれぞれ第5,6分節に存在し,機能的にもM細胞と関係が深いと考えられている.我々はキンギョの後脳からin vivo細胞内記録を行ない,M細胞と相同ニューロンへの感覚神経の投射様式と相互の結合を明らかにした.その結果からM細胞と相同ニューロンは音の方向に対して異なる応答をし,逃避運動の開始時にM細胞が発火すると,左右の相同ニューロンへ相対する効果を及ぼすことを見出した.これらのニューロンが逃避運動中にどのように働くかを,ニューロン活動の光学計測から調べた.逃避運動中のゼブラフィッシュ稚魚からRSニューロンの活動を三次元カルシウムイメージングする計測システムを作製し,M細胞と相同ニューロンの活動と逃避運動との相関を見出した.研究分担者の平田は,ゼブラフィッシュ変異体bandoneonが逃避行動の異常を示す原因は,脊髄のグリシン受容体βサブユニットにあり,グリシン受容体がシナプス部に凝集できないためであることを見出した.高木は,神経回路の形成において神経伸長の反発因子として注目されているセマフォリンの受容体プレキシンの機能を,線虫の上皮細胞をモデルシステムに用いて調べ,細胞の伸長を停止させるはたらきを見出した.
|
