「Depolarization waveによる中枢神経系の機能発達制御機構」

佐藤 勝重

東京医科歯科大学大学院細胞生理学分野

 

 中枢神経系の個体発生過程は大きく2つのphaseに分けられている。1つは遺伝情報に基づくactivity-independent phaseであり、他方はニューロン群の時空間的活動パターンに依存するactivity-dependent phaseである。後者に関して、視覚系で行われた研究で、critical periodが存在することが示され、個体発生のある特異的な一時期に、ある特定のニューロン群が同期して発火することが、神経回路網形成の制御因子として重要であることが明らかにされた。

 我々は、これまでニューロン電位活動の光学的イメージング法を用いて、中枢神経系の機能発生・機能形成・機能構築過程について解析を行ってきた。その過程で、脳・脊髄神経を介した外来性入力、あるいは中枢神経系の自発興奮活動によって、大脳から脊髄まで中枢神経系のほぼ全領域にわたって広範に伝播する脱分極波(depolarization wave)が誘発されることを発見した。この脱分極波は、発生のある一時期に特異的に出現し、これまで報告がない数々の特性を備えており、限局した領域の特定のニューロン群/シナプスに関して想定されていた従来のactivity-dependent developmental regulationとは異なる、新しい機能的役割を担っているものと考えられる。