神経活動依存的な嗅回路構築の原理の解明
【研究キーワード】
嗅覚 / 発生 / 神経活動 / 回路形成 / 嗅覚系 / 神経回路構築
【研究成果の概要】
本研究では、マウス嗅覚系における神経活動依存的な神経回路の形成機構を解明すべく、嗅細胞における神経活動の記録および操作の実験を行った。その結果、①個々の嗅細胞に発現する嗅覚受容体という情報は神経活動の自発発火パターンへと変換されること、②それぞれの神経活動パターンは異なる軸索選別分子の発現を誘導すること、③嗅覚受容体の種類という情報は神経活動パターンを介して分子発現を誘導し、それらの分子発現によって回路の精緻化が行われることを明らかにした。この結果は、『神経活動の同期性』を前提としたヘブ則とは異なる『神経活動の時間的なパターン』に基づいた新奇の回路形成機構が存在することを示している。
【研究の社会的意義】
発達期における神経細胞の適切な活動とそれに伴う回路の成熟は、その後の我々の高度な行動・機能発現に極めて重要な役割を果たすことが知られている。したがって、その機構の解明は神経科学における重要なテーマの一つである。本研究課題の成果は、神経活動依存的な回路形成の新奇メカニズムの存在を意味しており、嗅覚系のみならず他の脳領域においても複雑なネットワークを構築する仕組みとして敷衍できる可能性があると期待される。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)