線虫Caenorhabditis elegansの感覚応答と学習を制御する機構

抄録

　線虫Caenorhabditis elegansはわずか302個のコンパクトな神経系を持つ。その構造は脊椎動物や昆虫などの脳と大きく異なるが，そこで働く神経回路の様式や分子経路は種を超えて共通したものが多くみられる。線虫は，餌の匂いへの誘引行動や侵害刺激からの忌避行動など，様々な外部刺激に対する応答を示す。さらに，個体群密度や餌の有無など複数の情報を統合し記憶することで，状況に適した行動パターンを選択する。同種他個体から放出される線虫フェロモンにより個体群密度の認識がなされており，フェロモンの作用は幼虫期の発生や，社会性行動，学習など多岐に渡る。学習により後天的に獲得される行動には，インスリン様シグナル伝達やモノアミンシグナル伝達などの種を超えて保存された重要な分子経路が働く。線虫は，遺伝学的解析に有用なモデル生物として古くから用いられてきたが，近年ではそれに加えて神経活動のイメージングによる生理学的な解析も広く行われている。本稿では，線虫の神経系の構造を概説し，化学物質に対する感覚応答や記憶学習を制御する神経回路と分子機構について紹介したい。