神経回路：内受容信号の節点を顎運動に結び付ける皮質下の摂食回路

脳は一連の刺激を処理して適切な行動反応の選択を可能にしているが、内受容入力を摂食のための出力に結び付ける神経回路はよく分かっていない。本論文で我々は、腹内側視床下部（VMH）で脳由来神経栄養因子（BDNF）を発現するニューロン（VMH^BDNFニューロン）が、内受容入力を運動中枢に直接結び付けて摂食と顎運動を制御する、という皮質下回路を明らかにする。VMH^BDNFニューロンの抑制は、顎の前運動領域への投射を介して摂食の運動連鎖をゲート開閉することによって、食物の摂取を増加させた。食物が入手不可能な場合、VMH^BDNFを抑制すると、例えば木片のような無生物に向けた完了行動が起こり、中脳周囲三叉神経領域（pMe5）への投射を抑制すると、律動的な顎運動が誘発された。これらのニューロンの活動は、摂食の間に低下し、食物が近くにありながら摂取できない場合に高まった。この神経活動はまた、肥満個体やレプチンの投与後で増加した。VMH^BDNFニューロンは、弓状核（Arc）のアグーチ関連ペプチド（AgRP）ニューロンとプロオピオメラノコルチンニューロン両方からの単一シナプス入力を受けており、VMH^BDNFニューロンを構成的に活性化すると、AgRP活性化の食欲増進効果は抑止された。今回のデータは、動物のエネルギー状態を感知して完了行動を状態依存的な様式で調節するArc → VMH^BDNF → pMe5という回路の存在を示している。

目次へ戻る