東京大学の池内与志穂准教授らはヒトのiPS細胞を培養して、脳の神経回路を再現する技術を開発した。大脳の構造に似た立体組織を作り、神経細胞から伸びる長い突起を介して互いに接続させた。活発な神経活動が生じ、脳の複雑な機能の解明や病気の治療法の研究に役立つ。
研究チームはiPS細胞を使って大脳組織を再現した「大脳オルガノイド」を2つ用意し、特殊な構造の培養皿で育てた。それぞれの大脳オルガノイドの神経細胞から軸索と呼ばれる長い突起が伸びた。
2つの大脳オルガノイドが軸索を介して接続すると、直接つながる場合に比べて神経の活動量が増えたり、不規則な周期の複雑な活動が生じたりした。神経細胞の活動を制御する「光遺伝学」を用いて刺激すると反応が敏感になり、記憶や学習の基礎になる現象が起きた。
池内准教授は「脳の神経は離れた2つの部位の間でやりとりすることが多く、神経の位置関係は脳の機能に関わる可能性がある」と話す。
ヒトやサルは他の動物に比べ、脳内で神経細胞の軸索が占める体積が大きい。今後は軸索を介して接続する大脳オルガノイドの数を増やしたり、小脳など別のオルガノイドと接続させたりして、ヒトの脳が情報を処理する仕組みを調べる。
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