マウスの前部および後部後陳皮質は異なる視空間回路を形成する

脳はどうやって方向を保つのか

部屋や街で道を見つけるのは何気ないように感じられますが、それは見ているものと自分の動きを絶えず統合する脳回路に依存しています。本研究はマウスのあまり知られていない脳領域、後陳皮質を調べ、その前部と後部が視覚や感覚を場所の感覚に変える点で異なる役割を果たすことを示します。

脳の内なるコンパスの二面性

後陳皮質は脳の後方付近に位置し、記憶、視覚、運動をつなぐ役割を担います。研究者たちは、その前方（前部）と後方（後部）が空間情報を同じように扱うかを問いました。小型顕微鏡を用いてトレッドミル上を走る覚醒マウスの何千ものニューロンを観察し、動物が触覚手がかりと視覚的場面でマークされたトラック上を移動する際の活動変化を追跡しました。さらに、脳全体の長距離配線をトレースして、各半分への入力がどこから来ているかを調べました。これらの手法を組み合わせることで、各領域の機能と受け取る情報を結び付けることができました。

前部：より鋭い位置感覚

マウスが固定された報酬地点と触覚ランドマークのあるベルト上を走ると、前部後陳皮質の多くの細胞がトラック上の特定の場所で活動を示しました。これらの反応は鋭く再現性があり、研究者はわずか数センチの誤差でマウスの位置を復元できました。触覚ランドマークを取り除くと、この精密な符号化は主に前部で低下し、前部が触覚情報により依存していることを示しました。視覚手がかりが消える暗闇でも、前部の細胞は後部より明確な位置信号を保持しており、運動や体性感覚に強く結びついていることを示唆します。

後部：視覚に富んだ空間地図

後部後陳皮質は異なる様相を示しました。単純な触覚マークの配置では、その位置信号は弱くトラック上に広く分散していました。しかし、マウスが明瞭なランドマークに満ちた視覚的に豊かな仮想回廊を移動すると、後部の細胞は位置へのチューニングが格段に強まり、前部に匹敵するほどになりました。同領域には画面上の動くパターンに確実に反応する細胞も多く、これらの細胞は狭いバーがゆっくりと移動するような、遅くて細かな視覚的ディテールを好みました。対照的に前部の視覚細胞は速く粗い運動により敏感であり、それぞれの側が異なる種類の視覚情報を重視していることを示しています。

触覚、視覚、記憶のための異なる配線

これらの違いがなぜ生じるのかを理解するために、研究チームは前部と後部の後陳皮質にトレーサーを注入し、入力を送る脳領域をすべてマッピングしました。前部は走行や環境との接触を追跡する運動および触覚領域からの結合が多く、精密な空間配列に関連する海馬系の一部ともつながっていました。後部は詳細な場面を処理する一次視覚野や後内側視覚領域からの入力が強く、文脈や情動に結びつく異なる記憶領域や視床領域からの入力も受けていました。この配線パターンは機能的な分裂と一致しており、前部が体の動きや触覚と空間を統合する一方、後部は視覚と場面の文脈により強く結び付いていることを反映しています。

ナビゲーション理解における意義

総じて、結果は単一の脳領域内に前後の勾配が存在し、動物が自分の位置を知る手助けをしていることを明らかにします。前部の後陳皮質は正確で運動や触覚に基づく位置推定のハブのように振る舞い、後部はそれらの推定を固定するために豊かな視覚場面を利用することを専門とします。これらの相補的な回路がどのように組織され接続されているかを示すことで、脳が異なる感覚を組み合わせて世界の安定した内部地図を構築する仕組みをより明確に描き出します。

引用: Wei, YT., Couto, J., Kloosterman, F. et al. Anterior and posterior retrosplenial cortex form distinct visuospatial circuits in the mouse. Nat Commun 17, 4388 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70762-z

キーワード: 空間ナビゲーション, 後陳皮質, 視覚的ランドマーク, マウス脳回路, 位置符号化