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英語名: Martinotti | 英語名: Martinotti Cells 独：Martinotti-Zelle 仏：cellules de Martinotti | ||
{{box|text= マルチノッチ細胞は[[大脳皮質]]の第Ⅱ層―第Ⅵ層に[[細胞体]]を有する[[GABA]]作動性の[[介在細胞]]の一種である。マルチノッチ細胞の[[軸索]] | {{box|text= マルチノッチ細胞は[[大脳皮質]]の第Ⅱ層―第Ⅵ層に[[細胞体]]を有する[[GABA]]作動性の[[介在細胞]]の一種である。マルチノッチ細胞の[[軸索]]の主な投射先は第Ⅰ層で、主に[[錐体細胞]]の[[樹状突起]]活動を抑制している。大脳皮質の局所神経回路において、層を跨ぐ (translaminar) 情報連絡に重要な役割を果たす。}} | ||
== 歴史 == | == 歴史 == | ||
マルチノッチ細胞は19世紀末にイタリアの神経形態学者[[ゴルジ]] (Camillo Golgi) の弟子である[[マルチノッチ]] (Carlo Martinotti) により発見された<ref name=ref1><pubmed>9206778</pubmed></ref>。しかし、近年までマルチノッチ細胞の定義は統一されていなかった。2013年、42名の介在細胞の専門家が、新たな介在細胞の分類法を提唱している<ref name=ref2><pubmed>23385869</pubmed></ref>。これによると、マルチノッチ細胞は数ある介在細胞種の中で[[シャンデリア細胞]]に次いで高い同意を得ることが出来る。 | |||
==形態== | |||
===特徴=== | |||
（細胞の図があればと思います） | |||
以下のような形態学的特徴を有する。 | |||
*大脳皮質の第Ⅱ層－第Ⅵ層に細胞体を有する。 | *大脳皮質の第Ⅱ層－第Ⅵ層に細胞体を有する。 | ||
*双極 (bipolar) ないし双房 (bitufted) の樹状突起を有する。 | *双極 (bipolar) ないし双房 (bitufted) の樹状突起を有する。 | ||
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*軸索側枝を細胞体付近及び、浅層側に離れた位置の2箇所おいて形成する。 | *軸索側枝を細胞体付近及び、浅層側に離れた位置の2箇所おいて形成する。 | ||
大脳皮質の深層になるほど、全介在神経数に対するマルチノッチ細胞数の比が高くなる。第Ⅱ/Ⅲ層においては、[[バスケット細胞]]が最も多いが、第Ⅵ層においては、マルチノッチ細胞が最も多い<ref name=ref4><pubmed>15378039</pubmed></ref>。 | |||
===投射 === | |||
第Ⅱ/Ⅲ層のマルチノッチ細胞は主に第Ⅰ層に投射し、第Ⅱ/Ⅲ層への投射は少ない。 | |||
第Ⅳ層のマルチノッチ細胞は主に第Ⅳ層に投射し第Ⅰ層への投射は少ない。 | |||
第Ⅴ層及び第Ⅵ層のマルチノッチ細胞は主に第Ⅳ層及び第Ⅰ層に投射し、各細胞の細胞体が位置する層への投射は少ない<ref name=ref3><pubmed>15331670 </pubmed></ref>。 | |||
== 分子発現 == | === 分子発現 === | ||
[[ソマトスタチン]]、[[血管作動性腸管ペプチド]] (vasoactive intestinal peptide) といった[[ペプチドホルモン]]を発現する。ソマトスタチン細胞のみに[[GFP]]を発現させるGIN (GFP-expressing inhibitory neurons) [[トランスジェニックマウス]]のラインにおいて、マルチノッチ細胞はGFP陽性細胞の約80%を占める<ref name=ref5><pubmed>10777798</pubmed></ref>。ソマトスタチンをマーカーとして利用することにより、マルチノッチ細胞の効率的な探索が可能となる。マルチノッチ細胞の中には、[[カルビンディン]] (calbindin)、[[カルレチニン]] (calretinin) といった[[カルシウム]]結合タンパク、[[神経ペプチドY]]や[[コレシストキニン]] (cholecystokinin) を共発現する細胞も存在する<ref name=ref3 />。 | |||
== 電気生理学的特性 == | ==生理機能== | ||
=== 電気生理学的特性 === | |||
マルチノッチ細胞の多くは、細胞体に[[脱分極]]性電流を与えると、[[スパイク頻度順応]] (spike frequency adaptation) を示す<ref name=ref3 />。バースト発火しないregular spiking細胞（RS細胞）とバースト発火するburst spiking細胞（BS細胞）の両方がある<ref name=ref6><pubmed>9276173</pubmed></ref>。第Ⅴ層に細胞体を有するマルチノッチ細胞は、発火活動の[[閾値]]が低く、[[シナプス]]入力が無くても周期的に発火する<ref name=ref7><pubmed> 18982123</pubmed></ref>。そのため、大脳皮質が自発的に生じるオシレーションの[[ペースメーカー細胞]]の一つとなると考えられている。 | |||
== 局所神経回路における役割 == | === 局所神経回路における役割 === | ||
第Ⅴ層のマルチノッチ細胞は、同じく第Ⅴ層[[錐体細胞]]から[[興奮性]]入力を受けて活性化し、近傍の錐体細胞の遠位樹状突起における活動を抑制する。この2つのシナプスを介した抑制様式を2シナプス性抑制 (disynaptic inhibition) | 第Ⅴ層のマルチノッチ細胞は、同じく第Ⅴ層[[錐体細胞]]から[[興奮性]]入力を受けて活性化し、近傍の錐体細胞の遠位樹状突起における活動を抑制する。この2つのシナプスを介した抑制様式を2シナプス性抑制 (disynaptic inhibition) と呼ぶ。（編集コメント：この点図があればと思います）錐体細胞の細胞体に連続発火を引き起こす樹状突起スパイクも2シナプス性抑制を介して抑制される<ref name=ref9><pubmed>19151696</pubmed></ref>。この錐体細胞－マルティノッチ細胞間のフィードバック抑制の役割として、大脳皮質が異常興奮した際における皮質活動の正常化が考えられる<ref name=ref8><pubmed>17329212</pubmed></ref>。また、生きた[[マウス]]の[[感覚野]]5層錐体細胞の遠位樹状突起から活動を記録した研究において、後肢への刺激強度（入力）と樹状突起活動（出力）との間に正比例の入出力関係が報告されている。この入出力関係はマルチノッチ細胞の活動により維持されている事が明らかになっている<ref name=ref9 />。 | ||
一つのマルチノッチ細胞による抑制は弱いが、錐体細胞に複数のマルチノッチ細胞の入力が収束すると超加算される<ref name=ref8 /> <ref name=ref10><pubmed>17515899 </pubmed></ref>。そのため、マルチノッチ細胞は同期して活動すると、局所神経回路に与える影響が著しくなる。錐体細胞のある集団が同期して活動し、多くのマルチノッチ細胞が活動すると、その活動が異なる集団を強力に抑制すると考えられる<ref name=ref11><pubmed>21435551</pubmed></ref>。マルチノッチ細胞によるこのような回路抑制は、大脳皮質の興奮における、手に負えない興奮 (runaway excitation) を防ぐと考えられている。 | 一つのマルチノッチ細胞による抑制は弱いが、錐体細胞に複数のマルチノッチ細胞の入力が収束すると超加算される<ref name=ref8 /> <ref name=ref10><pubmed>17515899 </pubmed></ref>。そのため、マルチノッチ細胞は同期して活動すると、局所神経回路に与える影響が著しくなる。錐体細胞のある集団が同期して活動し、多くのマルチノッチ細胞が活動すると、その活動が異なる集団を強力に抑制すると考えられる<ref name=ref11><pubmed>21435551</pubmed></ref>。マルチノッチ細胞によるこのような回路抑制は、大脳皮質の興奮における、手に負えない興奮 (runaway excitation) を防ぐと考えられている。 | ||