日本の科学者、実験室で人間の脳回路を再現

日本の名古屋大学の研究者らが、幹細胞を用いたミニチュア脳モデルを開発し、視床と皮質の相互作用を研究。視床が皮質神経ネットワークの成熟に果たす重要な役割を明らかにした。この発見は自閉症などの神経障害研究を進める可能性がある。

名古屋大学薬学研究科の教授・尾坂田文隆氏と大学院生・西村正敏氏率いるチームは、人工多能性幹細胞(iPS細胞)由来の融合オルガノイドであるアセンブロイドを作成し、人間の視床と大脳皮質間の接続を模倣した。 これらの実験室で培養された構造は、神経発達をリアルタイムで観察可能にする。研究者らは視床オルガノイドと皮質オルガノイドを別々に生成し、結合させた。視床からの神経繊維が皮質に向かって延長し、逆もまた然りで、人間の脳に類似したシナプスを形成した。 解析の結果、視床と連結した皮質組織は、単独の皮質オルガノイドに比べて遺伝子発現でより高い成熟度を示した。神経信号は視床から皮質へ波状のパターンで伝播し、同期活動を誘導した。この同期は、視床へ逆行投射する錐体路(PT)ニューロンと皮質視床(CT)ニューロンで特異的に起こったが、脳内投射(IT)ニューロンでは起こらなかった。 この研究は、2025年11月19日付『Proceedings of the National Academy of Sciences』(第122巻47号)に掲載され、知覚・思考・認知に不可欠な特殊な皮質回路の組織化における視床の役割を強調している。これらの回路は自閉症スペクトラム障害などの疾患で異常発達することが多い。 尾坂田氏は意義を次のように述べた:「人間の脳を再現することで、構成主義的アプローチによる脳理解に大きな進展を遂げました。これらの発見は、神経・精神疾患の機序解明と新規治療開発を加速させるでしょう。」 このプラットフォームは人間脳組織の直接研究における倫理的障壁を克服し、神経発達障害の研究ツールを提供する。

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