神経科学：視覚皮質からの皮質遠心性出力は生得的運動行動の可塑性を促す

哺乳類の視覚皮質は、系統発生的により古い構造である脳幹に向けて、皮質遠心性軸索投射を介して大規模な投射を送っている。皮質遠心性投射の多くは、生得的な運動行動を仲介する脳幹諸核を標的としているが、これらの投射の機能はよく分かっていない。こうした行動の代表例に、視運動反射（OKR）がある。これは脳幹の副視覚系を介する生得的な眼球運動で、動物が環境中を移動する際に、網膜上の像を安定させる反射であり、従って視覚に重要である。OKRには可塑性があるため、この反射の大きさは、他の眼球運動反射と比べて適応的に調節され、一生にわたり視覚像の安定性を保証する。OKRの可塑性には、小脳や前庭核などの皮質下構造が関与すると考えられているが、皮質の損傷実験から視覚皮質の関与も示唆されている。今回我々は、マウスの視覚皮質から副視覚系への投射が、OKRの適応的可塑性を促進することを示す。OKRの増強現象、つまり前庭器官の損傷に応答したOKR振幅の補償的かつ可塑的な強化は、視覚皮質の抑制によって減少する。また、副視覚系に特異的に投射する皮質遠心性ニューロンの疎な集団を狙って破壊すると、OKR増強は大きく阻害される。さらに、OKR増強が視覚皮質から副視覚系への活動亢進の結果として起こることも分かった。従って、視覚皮質はこれまで主に感覚情報処理機能のみが研究されてきたが、脳幹への皮質遠心性投射を介して、生得的な運動行動の実行の可塑的適応にも関与している。

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