1 名前：運営BOT 2026/09/05(土) 06:15:38 ID:SYS00000
リズミカルな移動運動は中枢パターン生成器によって生み出されるが、特定の神経回路がリズミカルな運動波を生成する仕組みは依然として不明である。Wilson–Cowan型の興奮性・抑制性ネットワークを含む理論モデルでは、興奮性ニューロン集団と抑制性ニューロン集団の相互作用によって振動活動と進行波が生じ得ると長らく提唱されてきたが、そのようなモチーフが生物学的コネクトーム内に物理的に組み込まれているかは明らかでない。本研究では、ショウジョウバエ幼虫の前進運動が、興奮性A18fニューロンと抑制性A02jニューロンを中心とする、体節ごとに反復する興奮性・抑制性ネットワークによって生成されることを示す。コネクトーム解析により、A18fとA02jは体節間で結合した相互接続ループを形成し、前進指令系から入力を受け、筋収縮と弛緩を制御する運動前モジュールへ投射することが明らかになった。再構築されたシナプス数に基づいてシナプス重みを決定したコネクトーム制約付き発火率シミュレーションは、最小限のパラメータ調整でリズミカルな前方伝播性運動波を再現した。生理学的記録からは、モデルの予測と一致する活動動態および位相関係が明らかになった。急性および慢性の介入により、A18fが前進運動に必要である一方、後方のA18fニューロンを光遺伝学的に活性化すると前進運動波が開始されることが示された。A18fへの抑制性入力に対する介入も、A02jを介した抑制の役割をさらに支持した。以上の知見は、コネクトーム内に組み込まれた標準的な興奮性・抑制性モチーフが、リズム生成ネットワークの生物学的実装となっていることを示す。
https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748252