京都大学大学院生命科学研究科の研究グループは、ショウジョウバエの幼虫が持つ痛覚神経細胞を対象に研究し、神経細胞が痛みの情報を変換・伝播するメカニズムの一端を明らかにした。

 これまで感覚情報の担い手は、それを受け取る神経細胞の活動の「波の高さ(発火頻度の最大値)」による情報変換であると考えられてきた。しかしながら、同グループは今回、シンプルな「波の高さ」による情報変換だけでなく、脳の神経で起こるような複雑な「波のうねり(発火頻度の変動回数)」による変換が痛覚神経においても起きていることを明らかにした。

 今回発見された痛みの情報変換メカニズムは、痛覚神経細胞が強い痛みを感知すると、カルシウム依存症のSKチャネルによって神経活動の波のくぼみが生成され、波のうねりが増加する。このうねりが強い痛みの信号として、下流のネットワークに伝播する、というものである。

 痛覚神経細胞の「波のうねり」の制御機構は、驚くべきことに、運動学習に関わる小脳の神経細胞のものと類似しているようだ。痛覚神経細胞は体の表層にあって直接観察できることから、これまで観察が難しかった脳の奥の現象を、この痛覚神経を用いてより簡便に調べ、推測することができる可能性がある。

論文情報:【eLife】Small conductance Ca2+-activated K+ channels induce the firing pause periods during the activation of Drosophila nociceptive neurons

京都大学

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