理化学研究所は、モデル脊椎動物のゼブラフィッシュを用いて、嗅覚神経回路の配線図の解読に成功した。

嗅覚は外界のさまざまな匂い情報を感知するセンサーとしての機能を持っている。1991年、「嗅覚受容体遺伝子」が発見されて以降、匂いの受容メカニズムと鼻から脳への神経配線様式の理解が飛躍的に進んだ。しかし、嗅球から高次中枢に至る神経配線図（2次嗅覚回路）の詳細はよく分かっていなかった。

研究グループは、嗅球ニューロン（嗅球の神経細胞）の軸索の投射パターンを単一細胞レベルの解像度で解析し、2次嗅覚回路の神経配線図を解読した。まず、遺伝子操作で1匹のゼブラフィッシュでたった1つの嗅球ニューロンを緑色蛍光タンパク質（GFP）で可視化する発生工学的手法を確立した。

さらに、画像レジストレーション法を用いて、別の個体に由来するニューロンの画像を同一の座標軸（標準脳）に変換し、多数の嗅球ニューロンの投射パターンを3次元で再構築することに成功した。その結果、嗅球に伝えられた匂いの情報が、4つの高次脳領域に伝達され、それぞれの脳領域では、匂い情報が異なる様式で表現されていることが明らかになった。

この成果は、動物が外界の状況に応じて適切に行動するために、感覚情報を脳内でどのように処理しているのか、という神経回路メカニズム全体の理解に大きく貢献すると期待できる。

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