成長期の「噛む刺激」が運動機能の発達を支えるー軟らかい食事が小脳の神経活動の同期性を低下させることを発見ー

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2026-09-11 東京科学大学

成長期のマウスに軟らかい餌を与えると、咀嚼とは直接関係しない運動機能やバランス能力が低下することを東京科学大学の研究グループが明らかにした。生後3~6週齢に軟食で育てたマウスでは、小脳のプルキンエ細胞それぞれの活動量ではなく、細胞集団が同じタイミングで活動する「同期性」が低下していた。一方、6~9週齢の軟食では影響が限定的で、咀嚼刺激への感受性には発達時期がある可能性も示された。さらに光遺伝学によってプルキンエ細胞の同期性を高めると、運動・バランス機能が改善し、神経活動の乱れと運動機能低下との因果関係が示唆された。本研究は、成長期の咀嚼刺激が口腔機能だけでなく小脳の神経回路の成熟を通じて全身の運動制御を支える可能性を示すもので、歯科・脳科学・発達研究をつなぐ知見となる。

成長期の「噛む刺激」が運動機能の発達を支えるー軟らかい食事が小脳の神経活動の同期性を低下させることを発見ー
図1. 成長期の軟らかい食事が小脳の神経活動の同期性と運動・バランス機能に及ぼす影響。

<関連情報>

幼若期の軟食給餌はマウスの小脳のタイミングを乱し、バランス感覚を損なう Juvenile soft-diet feeding disrupts cerebellar timing and impairs balance in mice

Mengke Liu, Nene Yamaguchi, Kyosuke Goda, Mariko Sekiguchi, Chiho Kato, Takashi Ono, Naofumi Uesaka
Brain Research Bulletin  Available online: 13 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2026.112078

Highlights

  • Juvenile soft-diet feeding is associated with impaired motor coordination and balance in mice.
  • Soft-diet feeding reduces Purkinje-cell synchrony in vermal lobules VI–VII.
  • High-synchrony events are selectively reduced after early reduction of oral sensorimotor experience.
  • Optogenetic stimulation of Purkinje cells rescues motor deficits.

Abstract

Sensorimotor experience shapes developing neural circuits. Whether diet texture-dependent oral sensorimotor experience influences cerebellar population activity, and if so in what way, remains unclear. Here we tested whether reducing oral sensorimotor experience by soft-diet feeding during the juvenile post-weaning period was associated with motor performance beyond mastication and with Purkinje-cell population activity in cerebellar vermis lobules VI–VII. Soft diet feeding from 3 to 6 weeks of age was associated with impaired rotarod performance and swimming postural balance, without a reduction in body-weight gain. In vivo one-photon calcium imaging from cerebellar lobules VI–VII revealed reduced synchrony of Purkinje-cell dendritic calcium transients, whereas individual calcium events were unchanged. Soft-diet feeding from 6 to 9 weeks produced milder and assay-dependent behavioral effects and did not reduce Purkinje-cell calcium synchrony in the same region. Fixed-frequency optogenetic activation of Purkinje cells improved motor performance in juvenile soft-diet mice. These findings suggest that reduced oral sensorimotor experience during the juvenile period is associated with altered cerebellar population timing and impaired balance control.

医療・健康
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