神経科学：ショウジョウバエの肢と翅の前運動制御ネットワークのシナプス構造

動物の動きは、中枢神経系から発せられて筋肉を活動させる、運動ニューロン（MN）によって制御されている。MNの活動は、個々の筋肉が多数の異なる行動に寄与するのを促進する、複雑な前運動ネットワークによって調整されている。本論文で我々は、コネクトミクスを用いて、ショウジョウバエ（Drosophila）の肢と翅を制御する前運動回路の配線論理を解析した。その結果、肢と翅の前運動ネットワークは共に、関連する機能を担う筋肉群を神経支配するMN群同士を結び付けるモジュールにクラスター化していることが分かった。肢の運動モジュールの大半では、個々の前運動ニューロンのシナプス荷重は、標的MNのサイズと比例しており、階層的なMN動員の回路基盤となっている。一方、翅の前運動ネットワークにはそうした比例的なシナプス結合がなく、これが翅の舵取り筋のより柔軟な動員を可能にしている可能性がある。同一個体内の別個の運動制御系の構造を比較することで、肢と翅の運動制御の独特な生体力学的制約と進化的起源を反映する、前運動ネットワークの組織化と特殊化の共通原理が明らかになった。

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