ルガロ細胞とゴルジ細胞

　脳は様々な種類の神経細胞で構成されています。これら神経細胞は樹状突起と軸索と呼ばれる細長い構造をもっており、これらは互いに複雑に絡み合っています。

　脳の働きを理解するためには、異なる種類の細胞を視覚化するだけではなく、行動中の動物の脳内でこれら細胞がどのような活動をするのかを分析することが重要となります。OIST光学ニューロイメージングユニットではプリンストン大学の研究チームと協力して、下層に存在する神経細胞のサブタイプを標識（ラベリング）し、生きている動物の脳内活動を記録する研究機器の開発に取り組んでいます。その具体例として、同ユニットでは、遺伝学的手法を用いて神経細胞のラベリングを行い、これら細胞の活動を光信号に変換し、高度な顕微鏡技術を駆使して観察しています。

　光学ニューロイメージングユニットは、運動調整や高い認知機能を司る小脳の働きに注目しています。同ユニットによる最近の研究成果では、小脳皮質に存在する4種類の主要な細胞のうち、介在ニューロンとプルキンエ細胞と呼ばれる2種の細胞をラベリングし、それら神経細胞の機能的シグナルを記録する手法を紹介しています。研究チームは、3つ目の種類の細胞であるグリア細胞のみをラベリングする方法を既に解明しており、今回発表された新しい手法を用いれば遺伝的かつ光学的に生きている動物の小脳皮質神経回路をほぼ完璧に詳細にわたって解析することが出来ます。これにより、研究者は異なる種類の細胞を個別に観察してその活動を分析することができ、更にそれを動物の行動と相互に関連付けることで小脳神経回路の計算機構に関する深い知見を得ることができます。

　図1の小脳の介在ニューロンは、特別に設計されたウィルスによって遺伝的にエンコードされたインジケータでラベリングされています。ルガロ細胞（左）と大きなゴルジ細胞（右）は、それぞれ異なる性質と機能をもつ2種類の小脳介在ニューロンです。カラーコードを表示して、脳の表面からの深さをマイクロメーター単位で色分けしています。これは、生きている動物の細胞を二光子顕微鏡で撮影したもので、その様子は数日間観察することができます。