脳と脊髄を結ぶ運動の「神経地図」を発見

新潟大学 脳研究所 システム脳病態学分野の上野 将紀特任教授、シンシナティ小児病院の吉田 富准教授らの研究グループが成功。研究成果は、米国の国際学術誌『Cell Reports』に掲載された。

大脳皮質と脊髄を結ぶ「皮質脊髄路」と呼ばれる神経回路は、運動を開始したり、手足を巧みに動かしたりするのに必要な神経回路として知られている。しかし、この回路がどのような種類の神経細胞でつながっていて、最終的に複雑な運動動作を生み出すことができるのか、その接続様式や動作原理は不明のままだった。

研究グループは、神経回路を解析するための最新の技術を用いて、この皮質脊髄路に存在する詳細な神経細胞の構成とその働きを探った。その結果、皮質脊髄路の中には、これまで知られていなかった多様な接続を持った神経回路、すなわち「神経地図」が内在していることを見いだした。

これらの回路は、複雑な動作を行う際に、それぞれが異なる運動機能の要素をコントロールしていることを明らかにした。皮質脊髄路は単一の神経回路ではなく、別々の働きを持つ多様な神経回路が内在しており、それらが統合して働くことによって、運動をコントロールしていることが判明した。

今回の成果は、巧みな動作を発揮できるもととなる神経基盤の存在を明らかにし、脳卒中や脳脊髄の損傷など運動機能が障害される様々な神経疾患において、どのような神経回路の再建が必要であるかの手がかりを示すものだという。