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「頭を冷やす神経」がゴキブリにもあった! 巨大神経が記憶中枢の興奮状態を調節 -- 北海道大学

北海道大学 2016年10月05日 08時05分
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・ゴキブリの脳にある記憶中枢(キノコ体)は昆虫有数の大きさだが、これを抑制する神経細胞(以下、ニューロン)も超巨大。
・4つの巨大ニューロンがキノコ体の異なる領域を支配することで機能分担。
・キノコ体への抑制はキノコ体の内在ニューロン(ケニオン細胞)の同期活動を促進。
・巨大ニューロンは記憶中枢のシステムとしての働きを探る実験モデルとして有用。


【研究成果の概要】
 「頭を冷やして出直してこい」と言われた経験は誰にでもあるのではないだろうか。沢山の感覚情報を処理したり、いろいろなことを考えすぎて煮詰まると、脳は疲れてしまう。この興奮した脳を“冷ます(沈静化する)”働きをするのが、機能性食品でも知られるギャバ(GABA)を伝達物質としてもつ抑制性神経である。我々の大脳皮質では比較的少数の神経が活動することで、エネルギー効率のよい情報処理をしていることが知られている。この処理はスパース符号化(sparse coding)と呼ばれ、神経科学や情報理論における重要課題の一つである。生命科学院博士課程2年生の高橋直美氏、電子科学研究所の西野浩史助教、理学研究院の水波 誠教授らの研究チームと福岡大学理学部の渡邉英博助教は共同で、昆虫の記憶中枢においてスパース符号化に中心的な働きをする4つの抑制性ニューロンの完全同定に成功した。

【論文発表の概要】
・研究論文名: Complete identification of four giant interneurons supplying mushroom body calyces in the cockroach Periplaneta americana (ゴキブリの記憶中枢を支配する4つの巨大抑制性ニューロンの完全同定)
・著者: 高橋直美1、加藤 巧1、渡邉英博2、中山雄太1、岩崎正純3、水波 誠4、西野浩史3(1北海道大学大学院生命科学院、2福岡大学理学部地球圏科学科、3北海道大学電子科学研究所、4北海道大学大学院理学研究院)
・公表雑誌: Journal of Comparative Neurology(神経科学の専門誌)
・公表日: 米国東部時間 2016年9月27日(火) (オンライン公開)

▼本件に関する問い合わせ先
 所属・職・氏名:北海道大学電子科学研究所附属社会創造数学研究センター 助教 西野 浩史(にしの ひろし) 
 TEL: 011-706-2596
 FAX: 011-706-2596
 ホームページ: リンク

 所属・職・氏名:北海道大学大学院理学研究院 教授 水波 誠(みずなみ まこと) 
 TEL: 011-706-3446
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