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神経科学:左右交互活動に関わる神経ネットワークのデュアルモード作用
Nature 500, 7460 doi: 10.1038/nature12286
哺乳類の体移動方法は全て、左右両側の筋肉の協調的活性化を必要とする繰り返し運動である。移動調節の実行に関わるのは、脊髄ニューロンのネットワークで、それが体軸の左右いずれかの側の運動ニューロンプールを連続的に活性化することを介して歩行パターンを決定する。しかし、左右の協調を移動速度につなげる制約についてはほとんど分かっていない。最近の研究の進歩により、興奮性および抑制性両方の交連ニューロンが左右の協調に関与している可能性が示されている。しかし、その神経基盤、そしてこうした異なるグループの交連ニューロンと左右交代性との間に存在する可能性のある因果関係は分かっていない。今回、マウスに遺伝学的手法(intersectional genetics)を用いて、転写産物より明らかになった交連ニューロンの一群(V0群と呼ぶ)を欠失させたところ、あらゆる移動速度において、四肢のホッピング運動が観察されるようになった。V0群の抑制性ニューロンだけの選択的欠失では、低速で左右パターンの消失、高速で左右交互運動、中速でその混合という結果になった。V0群の興奮性ニューロンを欠失させると、低速では左右交互運動が見られ、ホッピングが見られるのは中・高速に限定されるという結果になった。従って、体移動の中枢制御の内在的ロジックには、移動速度が変わっても左右交互モードを保つのに必要な、V0ニューロンの興奮性細胞群と抑制性細胞群のモジュール的構成が含まれる。分子レベルで異なる2種類の交連ニューロンが、種特有の自然な移動速度に依存した協調を制約しており、また、異なる歩行の進化にも関わっていると考えられる。

