「マルチノッチ細胞」の版間の差分

<font size="+1">[http://researchmap.jp/dmiyamoto 宮本 大祐] <br>

[http://researchmap.jp/murayama 村山 正宜]</font><br>

''独立行政法人理化学研究所 脳神経科学研究センター''<br>

DOI [[XXXX]]/XXXX　原稿受付日：2014年4月10日　原稿完成日：2014年月日<br>

担当編集委員：[http://researchmap.jp/noritakaichinohe 一戸 紀孝]（国立精神・神経医療研究センター 神経研究所）<br>

{{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作動性の介在ニューロンの一種である。マルチノッチ細胞の軸索の主な投射先は第II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。}}

　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[[wj：カミロ=ゴルジ|ゴルジ]] (Camillo Golgi) の弟子である[[wj:マルチノッチ]] ([[w: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名の介在ニューロンの専門家が、新たな介在ニューロン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ニューロン種の中で[[シャンデリア細胞]]に次いで高く専門家間で一致して識別される。

*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。

*樹状突起の広がり (dendritic arbor) と軸索の投射 (axonal arbor) の中心点が離れている。

*軸索投射を細胞体付近及び、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>。

　[[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[[神経ペプチド]]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 />。

　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。

[File:Miyamoto Fig2.png|thumb|right '''図2. 2シナプス性抑制'''<br>PC: 錐体細胞、MC: マルチノッチ細胞]

　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（'''図2'''）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－マルチ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。