神経科学：内臓感覚についての脳幹地図

神経系は、さまざまな符号化戦略を用いて感覚入力を処理している。例えば、嗅覚系は膨大な受容体のレパートリーを用いており、多様なにおいを認識するよう配線されている一方、視覚系は対象の位置・形状・動きを捉える高い視力をもたらす。こうした外的感覚系と比べて、内受容神経系による感覚処理の根底にある原理についてはほとんど分かっていない。今回我々は、迷走神経入力など体内からの入力を受ける脳幹の感覚ゲートウェイである孤束核（NTS）での内部器官の神経表現を理解するために、二光子カルシウム画像化標本を開発した。消化器と上気道の刺激に着目したところ、NTSの各ニューロンが、特定器官からの信号を検出するよう調整されており、体内位置に基づいて部位特異的に組織化されていることが観測された。また、同一器官からの一部の機械感覚入力と化学感覚入力は、中枢で収斂していた。感覚入力は、位置的に規定され、それぞれが不均一な細胞タイプを含む、特定のNTS領域に関与する。器官別の空間表現は、迷走神経軸索の分別のみで行われる以上にNTSで鋭敏化されており、脳幹の抑制性ニューロンを遮断すると、神経の調整が緩み、内臓の表現も無秩序化した。今回の知見は、内受容入力を処理する上で脳が用いている基本的な構成の特徴を明らかにしている。

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