ゼブラフィッシュの運動適応時における脳全体にわたる神経活動動態

神経科学の目標のひとつに、神経回路全体の活動を捉えることが挙げられます。本論文では、ゼブラフィッシュの脳の全ニューロンのカルシウムイメージングを行うことで、視覚フィードバックによる運動出力の制御とその運動適応について解析しています。
脳にGCaMPを発現させたゼブラフィッシュに麻酔をかけ、視覚刺激を与えた時の神経活動を、2光子顕微鏡を用いて測定しました。イメージングはz軸方向にセクショニングしながら行われ、組織の形態からスコアを算出し、最もスコアが近いイメージングプレーンをスタックしていくことで、x, y, z軸のポジショニングをしました。これにより、脳全体をスキャンしながら、単一の神経細胞レベルでイメージングすることが可能となりました。実験結果から、視覚刺激に対する運動応答および視覚フィードバックに関与するニューロン群の分布が把握でき、脳の下オリーブで視覚フィードバックと運動出力を統合し、運動適応を引き起こしているのではないかということが示唆されています。
今回開発された測定系を用いれば、脳における感覚入力や運動出力の情報処理を統合的に理解することができると考えられます。さらに、神経回路全体の活性動態を同時に観察できるので、様々な研究に応用が可能なのではないでしょうか。