神経回路：下行性ネットワークは司令信号を集団運動制御に変換する

意思を行動に変換するには、運動の指示が脳から下行性ニューロン（DN）を通じて下流の運動回路に受け渡される必要がある。DNには行動を駆動するのに十分な司令様ニューロンの小集団が含まれるが、そのための回路機構については不明である。今回我々は、ショウジョウバエ（Drosophila）において、司令様DNが追加のDNネットワークを直接動員して、多数の身体部位の能動的制御に必要な行動を調整することを明らかにした。具体的には、これまで司令様DNは単独で行動を駆動すると考えられていたが、実際にはより大きなDN集団を同時に活性化することが分かった。コネクトーム解析と実験的操作により、この機能的動員は、司令様DNと脳内DN相互接続ネットワークの間の直接的な興奮性接続で説明できることが明らかになった。下行集団の動員は行動の制御に必要であり、多数の下行性下流パートナーを持つDNは、完全な行動を駆動するためにネットワークの同時活性化を必要とし、それがなければ単純な定型的な動きしか駆動しない。このようなDNネットワークは行動特異的クラスター内に存在しており、これらは互いに抑制し合っている。以上の結果は、複数の運動サブルーチンを組み合わせて行動を構成する、次第に大きくなるDNネットワークの動員を介して行動は生み出されるという、司令様下行性制御の機構を裏付けている。

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