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神経科学:視覚系のニューロンの部品リストと配線図

Nature 634, 8032 doi: 10.1038/s41586-024-07981-1

ニューロンの細胞タイプの一覧は、脳の「部品リスト」と呼ばれることが多く、脳機能を理解するための前提条件と見なされている。ショウジョウバエ(Drosophila)の視葉では、細胞タイプ間の接続性の規則がハエの視覚を理解するために不可欠であることが既に証明されている。今回我々は、ショウジョウバエのコネクトームを解析し、視葉に固有の細胞タイプのリストを完成させるとともに、それらの接続性を支配する規則を完全なものにした。新しい細胞タイプのほとんどは、10〜100の細胞を含み、視野の中距離全体にわたる情報を統合している。いくつかの既存の細胞タイプファミリー(Tm、Li、LPi)では、タイプの数が少なくとも2倍になった。また、新しいSm(serpentine medulla)介在ニューロンファミリーには、他のどのファミリーよりも多くの細胞タイプが含まれていた。クロスニューロピルタイプの3つのファミリーが明らかになった。タイプの一貫性は、高次元の特徴空間での距離を解析することによって実証され、さらに識別的特徴の小さなサブセットを選択するアルゴリズムによって検証された。我々は、接続性を用いて、運動視、形態視、色覚における細胞タイプの機能的役割について仮説を立てた。視葉と中央脳にまたがる「境界タイプ」との接続性も定量化された。コネクトームを用いた細胞タイプ分類には、完全で偏りのない試料採取ができ、接続性に基づく豊富な特徴が分かり、コネクトームを脳の機能と発達に直接関わりがある、大幅に単純化された細胞タイプの配線図に落とし込めるなど、多くの利点がある。

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