ヒトの脳の基本構造は左右対称ですが、多くの場面で左右非対称に働きます。そのために、左右の脳の間で互いに抑制しあう「相互抑制 注1) 回路」の重要性は、以前から提唱されていましたが、回路構成の詳細と機能は長い間謎のままでした。
 
 今回、名古屋大学の 小田 洋一 名誉教授、島崎 宇史 大学院生および自然科学研究機構生命創成探究センターの 東島 眞一 教授らのチームは、熱帯魚ゼブラフィッシュの後脳(延髄)で働く相互抑制回路を単一細胞レベルで明らかにした上で、その相互抑制回路は、魚が一方向に素早く逃げるときに重要な役割を果たすことを見出しました。
 
 魚の脳は、哺乳動物と基本的に同じ構造をしているため、今回の研究成果は左脳と右脳の間の相互抑制回路が我々の手足の左右非対称な運動に果たす役割の解明につながると期待されます。
 
 この研究成果は、平成30年12月21日付米国科学雑誌Journal of Neuroscience誌電子版に掲載されました。
 

ポイント

・我々の脳は基本的に左右対称の構造であるが、多くの場面で左右非対称に活動することができる
 
・左脳と右脳間の「相互抑制」が左右非対称な脳活動にとって重要な役割を果たしていると考えられてきたが、その実態は長い間不明であった
 
・魚が刺激や敵から素早く逃げる(逃避運動注2))ときに働く神経回路を対象に、相互抑制回路を単一細胞レベルで明らかにし、さらにそれが左右の脳の神経細胞の活動および逃避運動に果たす役割を世界で初めて明らかにした
 

研究背景と内容

 脊椎動物は体と同様に、脳も基本的に左右対称に構成されている。左右の体を同時に同じように動かすこともあるが、多くの場面で左右の体を非対称に動かす。その時、それぞれを制御する左右の脳は、左右非対称に活動する。左脳と右脳の間を結ぶ神経線維の損傷による影響などから、左右非対称な脳活動を生成するには、両脳間で互いに抑制しあう「相互抑制回路」の重要性が古くより提唱されていた。しかし、関与する神経回路の複雑さやアプローチの難しさから、「相互抑制回路」の具体的な神経回路構成や運動における役割は長い間不明のままであった。
 
 今回、自然科学研究機構生命創成探究センター・基礎生物学研究所と名古屋大学大学院理学研究科から構成される研究チームは、熱帯魚の一種で脊椎動物の脳研究に広く用いられているゼブラフィッシュを用いて、「相互抑制回路」を単一細胞レベルで明らかにしたうえで、運動制御に果たす役割を解明した(Journal of Neuroscience 2018年12月21日電子版に掲載)。

詳細:https://www.excells.orion.ac.jp/pr/20190118pr01.html