エンゼルフィッシュ仔魚の遊泳運動発達における網様体-脊髄ニューロンの役割

エンゼルフィッシュ仔魚の網様体ニューロン活動と遊泳運動発現との関連を詳しく調べた。当初計画していたガラス電極による細胞内記録と標識は、孵化直後の仔魚の脳内構造がきわめて粗であることから、長時間にわたる記録には不適であることが判明した。そこで、微細な金属電極によりニューロン活動を導出し、記録後、電極よりイオンを溶出することにより記録部位を同定した。その結果、昨年度推測された遊泳賦活領域である中脳内側縦束核付近に加え、延髄腹側正中部付近のニューロンが活動すると、それにやや遅れて遊泳運動が発現することがわかった。孵化後間もない仔魚の脳は神経核構造が明瞭でなく、両領域間の連絡は不明であったが、ニューロントレーサーによる逆行性標識で明らかになったように、内側縦束核ニューロンは直接脊髄に投射しており、上記の延髄領域のニューロンの多くも脊髄に直接投射することから考えると、両領域からの軸索が直接脊髄に下降して脊髄遊泳回路を賦活している可能性が高い。ただし、昨年度に行った脳切断実験で明らかになったように、孵化直後の仔魚において中脳内側縦束核付近のニューロンは自発的な遊泳の開始・維持に必須ではないことから考えると、少なくとも若い日齢の仔魚においては、中脳ニューロンは遊泳運動の発現と関連して活動するものの、遊泳誘発の主要な領域ではないと思われる。本研究で得られた結果を総合すると、遊泳運動の発達過程における網様体ニューロンの役割は、孵化直後においては延髄正中腹側部付近のニューロン集団が遊泳誘発に直接関わるが、仔魚の成長が進むにつれて遊泳誘発領域は中脳網様体部に移行し、延髄ニューロンは補助的な役割を担うようになることが示唆された。これと平行して脊髄ニューロンの発達が進み、体側筋支配を確立し、脳によって賦活される運動プログラムの実行を確かにする。

エンゼルフィッシュ仔魚の網様体ニューロン活動と遊泳運動発現との関連を詳しく調べた。当初計画していたガラス電極による細胞内記録と標識は、孵化直後の仔魚の脳内構造がきわめて粗であることから、長時間にわたる記録には不適であることが判明した。そこで、微細な金属電極によりニューロン活動を導出し、記録後、電極よりイオンを溶出することにより記録部位を同定した。その結果、昨年度推測された遊泳賦活領域である中脳内側縦束核付近に加え、延髄腹側正中部付近のニューロンが活動すると、それにやや遅れて遊泳運動が発現することがわかった。孵化後間もない仔魚の脳は神経核構造が明瞭でなく、両領域間の連絡は不明であったが、ニューロントレーサーによる逆行性標識で明らかになったように、内側縦束核ニューロンは直接脊髄に投射しており、上記の延髄領域のニューロンの多くも脊髄に直接投射することから考えると、両領域からの軸索が直接脊髄に下降して脊髄遊泳回路を賦活している可能性が高い。ただし、昨年度に行った脳切断実験で明らかになったように、孵化直後の仔魚において中脳内側縦束核付近のニューロンは自発的な遊泳の開始・維持に必須ではないことから考えると、少なくとも若い日齢の仔魚においては、中脳ニューロンは遊泳運動の発現と関連して活動するものの、遊泳誘発の主要な領域ではないと思われる。本研究で得られた結果を総合すると、遊泳運動の発達過程における網様体ニューロンの役割は、孵化直後においては延髄正中腹側部付近のニューロン集団が遊泳誘発に直接関わるが、仔魚の成長が進むにつれて遊泳誘発領域は中脳網様体部に移行し、延髄ニューロンは補助的な役割を担うようになることが示唆された。これと平行して脊髄ニューロンの発達が進み、体側筋支配を確立し、脳によって賦活される運動プログラムの実行を確かにする。