生物?環境

ウニ幼生に光で行動を調節する脳のような神経細胞群が存在することを発見

研究イメージ画像
(provided by Shunsuke Yaguchi)
 脳を持たないとされてきたウニ幼生に、光で行動を調節する「脳のような」の神経細胞群(中枢)を見いだしました。この神経細胞群は、脊椎動物の脳と一部共通する特徴が確認され、後口動物の共通祖先までさかのぼる脳機能の起源に関する新たな示唆を提供する結果となりました。

 本研究は、ウニ幼生の前端部神経外胚葉に、非視覚性光感受性ニューロン(「見る」ためではなく、光を感じて応答する神経)の細胞群を同定しました。これにより、脊椎動物の脳に相当する「中枢」が、脳を持たないとされてきた棘皮動物(ウニ)にも存在する可能性が示唆されました。これらの神経細胞群は、光を感知するタンパク質である非視覚オプシン(Opn5L)や、脊椎動物間脳の形成を担うrx、otx、six3、lhx6などの制御遺伝子を発現します。また、この細胞領域を統合的に解析したところ、Opn5Lの機能低下で光依存的な遊泳行動が損なわれることが分かりました。こういった分子特徴は脊椎動物の脳領域のそれと一部重なることから、ウニ幼生に存在する非視覚性の光受容中枢は、後口動物の共通祖先に由来する脳機能の素地を残している可能性を示します。

 非視覚オプシンを発現する神経とその周辺領域の発生過程を厳密かつ系統横断的に比較することは、脊椎動物の脳を含む中枢神経の進化や多様化の過程を解く上で、新たな理論や見解を提供すると期待されます。

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プレスリリース

研究代表者

365体育投注 生命環境系
谷口 俊介 准教授

千葉大学大学院 医学研究院
露崎 弘毅 特任講師

京都大学大学院 理学研究科
山下 高廣 講師

広島大学 ゲノム編集イノベーションセンター
山本 卓 教授

掲載論文

【題名】
Non-Visual Photoreceptive Brain Specification in Sea Urchin Larvae
(ウニ幼生における非視覚光受容に関与する脳領域の形成)
【掲載誌】
Nature Communications
【DOI】
10.1038/s41467-025-65628-9

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