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神経科学:運動ニューロンは自己受容感覚の調律を介して姿勢とり運動を生み出す

Nature 628, 8008 doi: 10.1038/s41586-024-07222-5

運動ニューロンは、脳が体の運動を制御する最終共通経路であり、全ての運動を成り立たせる基本要素となっている。しかし、単一の運動ニューロンが、自然な運動の中でどのように制御に関与しているかは分かっていない。今回我々は、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)で、頭部の運動を制御する各個の運動ニューロンの役割について、解剖学的・機能的に特徴付けを行った。その結果、直観とは異なり、頭部は、単一の運動ニューロンの活動で異なる方向に回ることが分かった。頭部は、当初の位置次第で、刺激された運動ニューロンごとのアイデンティティーで決まった姿勢に向かって収斂していくのである。フィードバックモデルによれば、この収斂的運動は、自己受容感覚フィードバックと相互作用した運動ニューロンの駆動の結果として予測される。また、あるクラスの自己受容感覚ニューロンが見つかり、これを遺伝子操作で抑制すると、運動ニューロン刺激で誘発される収斂的運動が、フィードバックモデルの予測する通りに変化した。これらの結果から、脳は、あらかじめ決まった運動ニューロンのセットを活動させて特定の方向への運動を直接生み出すのではなく、常時働く自己受容感覚–運動ループにバイアスをかけることで運動を制御するという、脳の運動制御の方法に関する考え方の枠組みが示唆される。

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