脳回路が驚くほど精密に配線されていることを発見

脳回路が驚くほど精密に配線されている
ことを発見
（新開発の撮影技術で、数十年来の
脳科学の謎を解決）
平成２４年１月２０日
科学技術振興機構（ＪＳＴ）
東京大学 大学院薬学系研究科

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　ＪＳＴ 課題達成型基礎研究の一環
として、東京大学 大学院薬学系研究科の
池谷 裕二　准教授らの研究グループは、
今回新たに開発した技術により、脳の
神経回路が、回路を形成する神経細胞
「ニューロン」（図１）より小さく、
シナプス（ニューロンが情報交換する場所）
の単位で正確に編まれることで機能を発揮
することを、世界で初めて明らかに
しました。

　脳の働きの基本には、ニューロン同士が
巧みにつながり「配線」された神経回路が
あることが知られています。

　しかし、どこまで微細な構造のレベル
まで機能的な配線がなされているか
については知られていませんでした。

　池谷准教授らは、多くのシナプス活動を
観察できる新しい撮影技術
「大規模スパインイメージング法」を開発
しました。

　この手法により、ニューロンが
１０００分の１ｍｍレベルで局所集中した
回路を正確に編んでいることを証明し、
数十年に及んだ神経科学界の重要な議論に
１つの目途をつけることができました。

　また、幾つかの状況証拠から、
「ＬＴＰ」という学習プロセスによって、
精度の高い配線が実現することを示すこと
もできました。

　本研究成果により、脳が極めて精細な
配線メカニズムに基づいて回路を編成する
という画期的な発見がもたらされ、脳が
どのように機能を発揮するかの解明に
向けた大きな研究の進展が得られました。

　今後、この方法を活用して記憶・学習の
メカニズムや神経疾患の原因の解明に
役立つことが期待されます。

　本研究成果は、２０１２年１月２０日
（米国東部時間）発行の米国科学誌
「サイエンス」に掲載されます。
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＜今後の展開＞

＞本研究では、同期した神経入力が互いに
＞近傍にあるシナプスに収束することが
＞示されました。

＞この発見は、脳内の情報の流れが驚く
＞ほど正確に制御されていることを
＞示します。

＞図２の仮説１が正しいことが支持され、
＞数十年に及んだ神経科学界の重要な議論
＞に１つの目途がついたと言えます。
とのことです。

確かに、学習によって脳の神経回路が
どのように変化して行くのかを調べるのは
大変そうです。

そしてその結果、精神疾患の病態解釈に
有益な利益をもたらすようになるには
まだまだ時間がかかりそうですが、
今後の進展に期待したいと思います。