科学者たちはこれまでで最も詳細な成人の脳の地図を公開し、3,300種類の脳細胞の配置と機能を明らかにした。
小脳の大きなニューロンであるプルキンエ細胞は、脳の後方と下部に位置しています。写真：スティーブ・グシュマイスナー/サイエンス・フォト・ライブラリー
ヒトの脳細胞をマッピングした新たな研究が、10月12日にScience、Science Advances 、 Science Translational Medicineの3誌に21本の論文として掲載されました。「これは単なる地図帳ではありません。これまで不可能だった極めて高い細胞解像度で動物の脳を観察できる、全く新しい分野を切り開くものです」と、アレン脳科学研究所の神経科学者で、5本の論文の筆頭著者であるエド・レイン氏は述べています。
この新たな研究は、米国国立衛生研究所（NIH）による大規模プロジェクトの一環として実施されました。2017年に開始されたこのプロジェクトは、マウス、ヒト、そしてヒト以外の霊長類の脳細胞をカタログ化することを目的としていました。
マッピングされた細胞には、電気的および化学的メッセージを介して情報伝達を行う脳細胞であるニューロンと、ほぼ同数のその他の細胞が含まれています。成人の脳には、約860億個のニューロン（±80億個）と、約840億個のその他の細胞が含まれています。
科学者チームは転写技術を用いて、各細胞内のすべてのRNAをカタログ化しました。RNAは、タンパク質の合成やその他の重要なタスクを実行するための指示を含む遺伝分子です。また、エピジェネティクス技術を用いてDNAの上にある化学シグナルを調べ、遺伝子の使用方法を制御しました。このプロジェクトに含まれる個々の研究には、数十万から数百万個の脳細胞のデータが含まれていました。
研究チームはこれらの技術を組み合わせることで、発達期および成人期のヒトの脳、そしてリスザル（ Callithrix ）やマカクザル（ Macaca ）といった他の霊長類グループの脳の細胞マップを作成した。そこから、ヒトと霊長類の脳を直接比較することができ、ヒトの脳の多くの細胞型がチンパンジーやゴリラにも見られることを明らかにした。しかし、同じ細胞型を共有しているにもかかわらず、ヒトと霊長類のこれらの細胞の遺伝子活動は大きく異なり、それが細胞協調の違いにつながっている。
これまでにないほど詳細なヒト脳地図が得られたとはいえ、研究チームにとってこれはまだ最初のスケッチに過ぎません。彼らは今後、新たに発見された脳細胞の機能を解明したいと考えています。これらの細胞の多くは脳幹などの脳の深部に位置しており、また、様々な細胞の遺伝子活動が神経疾患の発症にどのように寄与するのかについても解明したいと考えています。
Thu Thao （ Live Scienceによると）
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