新研究: 脳の発達における神経接続の重要なタイミングを解明

読了時間: 2 分
によって Maria Sanchez
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発達中の脳で神経経路が活性化している。

Tokyoコールド・スプリング・ハーバー研究所の科学者たちは、マウスの脳の発達に関して重要な発見をしました。彼らは、mGluR1と呼ばれるタンパク質が、一時的な神経接続が形成されるタイミングを制御していることを明らかにしました。これらの短期間の接続は、脳の感覚回路が適切に発達するために重要です。mGluR1が欠けていると、これらの接続が長く続き過ぎて、マウスの触覚に影響を及ぼします。

ガブリエル・プーシェロン准教授のチームは、神経細胞間の不要な結合を取り除く「剪定」と呼ばれるプロセスを研究しています。他の研究が長期的な結合に注目するのに対し、プーシェロンの研究は成熟した回路が形成されるように初期の結合を取り除くことに焦点を当てています。

研究の主なポイントは以下の通りです:

  • mGluR1という受容体タンパク質が一時的な神経接続のタイミングを調節する役割を担っています。
  • mGluR1が無い場合、触感を制御するための脳領域での接続が長すぎる状態のままとなります。
  • 影響を受けたマウスは、後ろ足で立ち上がって周囲の匂いを嗅ぐなどの行動をとらないといった異常行動を示します。
  • この発達における重要なステップは、生まれてから最初の一週間内に起こります。

その発見は、自閉症などの神経発達障害の原因を解明する手助けとなるかもしれません。初期の脳内接続は一時的ではあるものの、脳の回路形成において重要です。これらの接続が適切な時期に剪定されない場合、感覚や行動の問題を引き起こす可能性があります。

プーシュロンと彼女のチームは、発達途中の個体の脳内で働くmGluR1は、大人の脳と同じではないことを発見しました。これは、異なる成長段階で脳の問題を治療すると、様々な効果が得られる可能性があることを意味しています。この発見は、幼少期における脳の問題に対する新しい治療法の形成に役立つかもしれません。

プーシェロン研究室のポスドクであるディミトリ・デュモンティエが共同で研究を率いました。彼は、初期段階における脳の発達を理解することの重要性を強調しています。成人やティーンエイジャーを対象に研究を行っても、神経発達障害の根本原因を見つけるのは難しいのです。科学者たちは、初期の脳の発達を観察することで、自閉症のような障害が現れる前に介入することを目指しています。

この発見は、脳の発達を早期に修正する治療法の開発に向けた前向きな一歩です。この早期の介入は、神経発達障害の症状が現れるのを防ぐことを目的としています。プシュロンとデュモンティエの研究は、将来多くの若者を助けることが期待されています。

この発見は脳の成長においてタイミングが非常に重要であることを示しています。脳が形成される際、数多くのつながりを適切なタイミングで作り、取り除く必要があります。この過程での誤りは、自閉症のような問題を引き起こす可能性があります。

初期の脳のつながりは、脳がどのように成長するかを科学者が理解するのに役立ちます。この知識を基に、彼らは脳の発達を促進しようとしています。早期に支援を行うことで、神経発達障害の症状を軽減または抑制できる可能性があります。

コールド・スプリング・ハーバー研究所のプーシュロン研究室は、タンパク質であるmGluR1が脳内での神経接続形成にどのように関与しているかを研究しています。この研究は、発達性脳障害の理解と治療の改善に役立つ可能性があります。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-49732-w

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Deepanjali Dwivedi, Dimitri Dumontier, Mia Sherer, Sherry Lin, Andrea M. C. Mirow, Yanjie Qiu, Qing Xu, Samuel A. Liebman, Djeckby Joseph, Sandeep R. Datta, Gord Fishell, Gabrielle Pouchelon. Metabotropic signaling within somatostatin interneurons controls transient thalamocortical inputs during development. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-49732-w
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