科学者たちは、これまでに発表された中で最も詳細な成人ヒト脳の地図を公開し、3,300種類もの脳細胞の配置と機能を明らかにした。
小脳にある大型ニューロンであるプルキンエ細胞は、脳の後部と下部に位置している。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『サイエンス』、『サイエンス・アドバンシズ』、 『サイエンス・トランスレーショナル・メディシン』の3誌に21本の論文として掲載された。「これは単なるアトラスではなく、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、まった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、これらの論文のうち5本の筆頭著者であるエド・レイン氏は述べている。
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た。2017年に開始されたこのプロジェクトは、マウス、ヒト、および非ヒト霊長類の脳内の細胞をカタログ化することを目的としていた。
マッピングされた細胞には、電気的および化学的なメッセージを介して通信する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る。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存在する。
研究チームは転写技術を用いて、各細胞に含まれるすべてのRNAをカタログ化した。RNAは、タンパク質の合成やその他の重要な機能を実行するための指示を含む遺伝分子である。また、DNA上に存在する化学信号を調べ、遺伝子の利用を制御するエピジェネティック技術も用いた。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から得られたデータが含まれている。
これらの技術を組み合わせることで、研究チームは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 ）など、他のいくつかの霊長類の脳の細胞マップを作成しました。そこから、ヒトと霊長類の脳を直接比較することができ、ヒトの脳にある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ました。しかし、同じ細胞型を共有しているにもかかわらず、ヒトと霊長類におけるこれらの細胞の遺伝子活性は大きく異なり、細胞間の協調性に違いが生じています。
これまでにないほど詳細な人間の脳の地図は、研究チームにとってまだ最初のスケッチに過ぎない。次に彼らは、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る。これらの細胞の多くは、脳幹などの脳の深部に位置している。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影響するのかも解明したいと考えている。
トゥ・タオ（ライブサイエンスによると）
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