3. ゼブラフィッシュの小脳の機能地図. Functional map of the cerebellum in zebrafish.
ゼブラフィッシュの小脳の解剖学的な神経連絡、行動に伴った神経活動、および神経がつかさどる機能、それらを解析しゼブラフィッシュ小脳の機能地図の作成を行いました。
We created a functional map of the zebrafish cerebellum by analyzing the
anatomical neural connections, neural activity associated with behavior,
and the functions of the neurons.
魚の小脳はヒトの小脳のようにしわや境目がなく、一見すると均一に見えます。魚の小脳の神経回路はヒトのそれとわずかな違いはあるものの、かなりの部分で類似しています。ここではゼブラフィッシュの小脳の遠心路をいくつかの方法で明らかにしました。さらに遊泳時や眼振時に特異的な神経活動をカルシウムイメージングで描出し、解剖学的な地図と神経活動の地図が対応することを示しました。光遺伝学を用いてそれらの部位の神経活動に介入すると、対応する行動の異常を来しました。(Matsui et al., Proc Natl Acad Sci USA, 2014)。
The fish cerebellum does not have wrinkles or borders like the human cerebellum,
and at first glance appears to be uniform. The neural circuitry of the
fish cerebellum is quite similar to that of humans, although there are
slight differences. Here, the efferent pathways of the zebrafish cerebellum
have been clarified in several ways. We also used calcium imaging to delineate
specific neural activity during swimming and nystagmus, and showed that
the anatomical map and the map of neural activity correspond. When we intervened
in the neural activity of these regions using optogenetics, the corresponding
behavioral abnormalities occurred. (Matsuiet al., Proc Natl Acad Sci USA, 2014).
ゼブラフィッシュの全中枢神経（青）と小脳プルキンエ細胞（金）を異なる蛍光タンパクでラベルしたTransgenic系統です。
Zebrafish whole central nervous system (blue) and cerebellar Purkinje cells
(gold) are labeled with different fluorescent proteins.
これらのことから魚の前庭小脳と脊髄小脳の機能地図を描くことに成功しましたが、それ以外にも未知の領域が存在します。ヒトにおいても前庭小脳と脊髄小脳は機能解析が進んできましたが、社会性などの高次機能に関する小脳の役割はまだまだ未解明の部分が多くあります。魚やヒトの小脳、特に大脳と関わる部分は、いったい何をしているのでしょうか？
We have succeeded in drawing a functional map of the vestibular cerebellum
and spino-cerebellum in fish, but there are still other unknown areas.
In humans, the vestibular cerebellum and spino-cerebellum have been analyzed,
but the role of the cerebellum in higher functions such as sociality is
still largely unknown. What is the function of the cerebellum in fish and
humans, especially in relation to the cerebrum?