この画像を大きなサイズで見る人間の脳は、たった1個の細胞から枝分かれして作られると考えられてきたが、実は前側と後側が、最初から別々の細胞によって作られていた。
アメリカのスタンフォード大学医学部の研究チームがマウスの胚を調べた結果、前脳や中脳になる細胞と後脳になる細胞が、発生の初期段階から完全に分かれて育っていることがわかった。
研究チームはこの発見を応用し、これまで作るのが難しかった後脳細胞の人工培養にも成功した。脳幹が関係する難病治療への新たな道が開かれると期待されている。
この研究成果は『Nature Neuroscience』誌（2026年9月18日付）に掲載された。
参考文献：
- Human brain is two separate organs, Stanford Medicine-led research finds
脳の前側と後側は、異なる細胞から作られていた
何世紀にもわたり、人間の脳は1つのまとまった器官だと考えられてきた。
発生の初期段階に存在するひとつの前駆細胞（将来特定の細胞になる運命を持つがまだ未熟な細胞）が、成長するにつれて枝分かれしていくというモデルが、数十年にわたっての定説だった。
しかし、スタンフォード大学医学部の研究チームは、私たちが脳と呼んでいるものが、まったく異なる2種類の細胞から並行して作られたものであることを明らかにした。
人間の脳は大きく分けて、言語や抽象的な思考を担う「前脳・中脳」と、呼吸や心拍数の調節といった生命維持に不可欠な機能を制御する「後脳」の2つの領域が存在する。
研究チームは、これら2つの領域が、最初から別々の細胞として独立して作られていることを証明した。
胚発生の初期段階から異なる構造に分かれていた
研究チームは、受精卵が分裂して体の基本構造が作られる「原腸形成（げんちょうけいせい）」という胚発生のごく初期の段階を観察した。
マウスの胚を調べた結果、脳の基となる前駆細胞には2つの異なる種類が存在することがわかった。
1つは前脳と中脳になる運命を持つ細胞で、Otx2という遺伝子を発現する。
もう1つは後脳になる運命を持つ細胞で、Gbx2という遺伝子を発現する。
研究チームは、この2種類の細胞が別々の色に光るマウスを作り、成長の行方を追跡した。育った胚では、後脳だけが赤く光り、前脳と中脳は青緑色に光った。
さらに、たった1個の細胞に目印をつけて追跡したところ、96%の例で、その細胞から生まれた子孫はすべて後脳か、すべて前脳と中脳のどちらかに収まっていた。
前脳・中脳になる細胞の集団と後脳になる細胞の集団は、発生の初期段階から分かれており、成長の過程でほとんど混ざり合うことがない。
遺伝子の働きを調節するクロマチン（DNAとタンパク質が折りたたまれた構造体）を調べた結果、両者は根本的に異なる構造を持っていた。
前脳になる細胞と後脳になる細胞は交わることのない平行線のように、最初から全く別の運命が決定づけられていたのである。
この画像を大きなサイズで見る5億5000万年前から受け継がれてきた2種類の細胞
脳が2種類の細胞から作られる仕組みは、人間だけのものではない。
研究チームが進化の歴史をさかのぼったところ、ニワトリやゼブラフィッシュでも同じ仕組みが確認された。
人間と遠い共通祖先を持ち、約5億5000万年前に枝分かれした海底の無脊椎動物、、腸鰓類（ちょうさいるい）にも同様のパターンが見られた。
スタンフォード大学の発生生物学准教授であるカイル・ロー博士は、進化の過程で別々に存在していた2つの神経系が、空間的に押し付けられて1つにまとまったと推測している。
脳を最初から1つの器官として作る方が効率的に思えるが、私たちはこの原始的な手法を受け継ぎ、2つの別々の部品を組み合わせて脳を機能させているのだ。
ただし、この研究を「脳は2つの器官だった」と紹介する報道に対しては、科学系メディアのArs Technicaが異論を唱えている。
今回の研究でわかったのは細胞の系統が2種類あることであり、人間の脳はあくまで複数の領域を持つ1つの器官である、というのがその内容だ。
この画像を大きなサイズで見る難病治療への光。後脳細胞の人工培養に成功
これまで科学者たちは、実験室でヒトの後脳細胞を作り出すことに苦戦してきた。
前脳や中脳になるはずの細胞を、無理やり後脳の細胞に変化させようとしていたことが失敗の理由だった。
前脳と後脳が最初から全く別の細胞で作られているという事実が判明したことで、研究の方向性が大きく変わった。
研究チームはこの新しい知識を応用し、ヒト多能性幹細胞（人間の体にあるあらゆる種類の細胞に変化できる万能細胞）から、正常に機能する後脳の運動ニューロンを人工培養することに成功した。
後脳は呼吸や飲み込みに関わる重要な部分である。
脊髄性筋萎縮症（SMA）や筋萎縮性側索硬化症（ALS）などの難病が進行すると、後脳の神経細胞が働かなくなり、患者は飲み込むことや呼吸することができなくなっていく。
しかし、生きた患者から脳幹の組織を採取できないため、これまで研究は困難だった。
実験室でヒトの後脳細胞を培養できるようになったことで、これらの難病治療に向けた研究が大きく前進すると期待されている。
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References: DOI.s41593-026-02433-7
後脳「腹が減ってるんだからよぅ、一口ぐらい食べたっていいだろ ? 」
前脳「ダメよッ、ダイエット中なのよッ」
これはわりとマジなのか