神経科学：競合するプログラムが皮質の感覚運動野–連合野軸の発生を形作る
Nature 656, 8128 doi: 10.1038/s41586-026-10699-x
大脳皮質は、主要な感覚運動野–連合野（S–A）軸に沿って組織化されている。この軸の一端はモダリティー特異的な一次感覚運動野に位置し、もう一端は抽象的認知を支える分散ネットワークを形成するトランスモーダル連合野に位置している。この軸を形作る発生機構については明らかになっていない。本研究で我々は、複数種から得られた収斂的証拠が、MIND（multinodal induction–exclusion in network development）モデルを支持することを示す。このモデルでは、S–A軸のパターン形成は、トランスクリプトームによって定義される相反する2つのプログラムが駆動する、誘導と排除の競合的な過程によって調整されている。「中心周辺」プログラムは前頭極と側頭極の周辺で誘導され、未分化な新皮質の中心領域に向かって内側に進み、高次連合野の特徴を規定する。「中心」プログラムは、一次感覚運動視床皮質の入力によって中心部で誘導され、一次野を確立するとともに、中心周辺プログラムを排除する。これらの保存されたプログラムは空間を巡って競合し、その結果、軸索ガイダンス、細胞間接着、レチノイン酸シグナル伝達、シナプス形成、WNTシグナル伝達、自閉症リスク関連遺伝子について、区画化された発現がもたらされる。特に、中心周辺プログラムと中心プログラムをそれぞれ代表する受容体–リガンド対であるPLXNC1とSEMA7Aが、一次野と高次連合野の皮質間軸索の間で反発的な相互作用を生じさせることは重要である。誘導と排除は協働して、分散型連合ネットワークという広大な海の中に一次野が局所的な島として出現するS–A組織を確立する。MINDモデルは、実験的、進化的、臨床的な現象を統合する枠組みを提供し、これにより、誘導と排除は、S–A軸と処理階層を形作る、拮抗的でありながら相補的な原理であることが明らかになった。
