大脳皮質のコラム構造

大脳皮質が形成される時に、神経細胞が正確に配置されるメカニズムが明らかになったそうです（マイナビニュース）。哺乳類の大脳皮質は、多くの神経細胞が整然と並んだ6 層構造を構成しています。この構造は、哺乳類が進化の過程で獲得した特別な形質と考えられています。この層構造の形成過程において、神経細胞は脳の深部にある脳室の周囲で誕生し、放射状に脳表面に向かって移動して、表層付近で正しく移動を終了するそうです。この際、遅れて生まれた神経細胞は早く生まれた先輩神経細胞をすべて乗り越え、より表層側に到達して停止することから、最終的には先輩細胞が深層に、後輩細胞が表層に並ぶ「inside-out」型と呼ばれる様式で層構造が形成されるそうですが、この層構造形成で異常が発達障害や統合失調症、てんかんといった精神神経疾患の患者で多数報告されていることから、神経細胞を正しく配置させるメカニズムの重要性が示唆されるようになってきたそうです。近年の研究により、神経細胞は複雑に移動様式を変化させながら動いていくことがわかってきた。例えば大脳皮質神経細胞の7～8割を占める興奮性神経細胞の場合、すでに移動を終えた先輩細胞の集団の中を、脳を貫くように走る長い線維(放射状グリア)につかまりながら、後輩の神経細胞がよじ登っていく様子が報告されているそうです。しかし、放射状グリアの線維は脳の表層まで伸びているにもかかわらず、神経細胞がその途中でどのようにして移動を終了するのかは不明であったそうです。今回の研究で、放射状グリアを伝って大脳皮質内をよじ登ってきた神経細胞は、原皮質帯の直下に到達してその先導突起先端でリーリンを受け取ると、細胞内の経路を介して先導突起のインテグリンα5β1を細胞の中から活性化させることが判明したそうです。その結果、あたかもロッククライマーが切り立った崖の頂上で自らの手をかけて体を持ち上げるように、力強く細胞体を持ち上げる(ターミナルトランスロケーション:terminal translocation)ことで原皮質帯への進入が起こり、最終配置部位、すなわち原皮質帯の最表層部分に正しく定着することが明らかとなったというのでう。これにより、脳の深部で生まれて次々に脳表面に向かって移動してくる神経細胞は、原皮質帯のところでこの仕組みにより先輩細胞を乗り越えて次々に最表層に到達し、"inside-out"型の層構造形成が実現されるということが判明したそうです。難しいですね。