コネクトームの最新動向

コネクトーム(connectome)とは、「生物の神経系内の各要素(ニューロン、ニューロン群、領野など)の間の詳細な接続状態を表した地図、つまり神経回路の地図のこと。つながる、接続するといった意味を持つ英語のコネクト(connect)という言葉と、「全体」を表す-オーム(-ome)という接尾語から作られた言葉。人間の神経回路地図全体のことを言うときは特にヒト・コネクトーム(Human connectome)と名付けられている」(wikipediaより)である。まだ解明されていない人間の脳を知るためには、コネクトームが必要であるという観点に立ち、日米欧で2010年代から大型の予算を投じて研究が進められている。

2021年11月20日の日本経済新聞の記事「脳の地図がみえた 神経細胞1000億、医療やAI進化」を以下に抜粋する。

10月7日付の英科学誌ネイチャーは脳科学の特集号になった。米国が13年に始めた脳科学の大型研究「ブレイン・イニシアチブ」でまとまった17本の論文を一挙に掲載したからだ。中心となった米国立衛生研究所(NIH)傘下の10研究機関を含め、45以上の研究機関の250人を超える研究者が関わった。

理化学研究所脳神経科学研究センターの糸原重美プロジェクトマネージャーは「優れた戦略に立った素晴らしい研究だ」と語る。

今回の論文が示した重要な点は、哺乳類の脳の「一次運動野」と呼ぶ部位のどこにどの神経細胞があるのかを明らかにしたことだ。いわば脳の地図を初めて作ったといえる。玉川大学脳科学研究所の松田哲也教授は「脳を知るには神経細胞の配線図が必要だ。地図の作製は配線を探る第一歩になる」と解説する。

脳にはおよそ1000億個の神経細胞がある。それぞれが複雑につながり、学習や記憶などを担う。神経細胞も特定のアミノ酸や金属イオンに反応する種類に分かれ、役割を分担している。地図は一部とはいえ、その様子を明確に示した。松田教授は「働いている遺伝子の状況まで追跡し、脳機能の解明に役立つ」と付け加える。

日本経済新聞より

運動野とは大脳皮質の中で運動のコントロールに関する神経細胞が集まっている領域であり、その中でも一次運動野は脊髄などの各部位に信号を送る器官にもっとも関係が深い領域である。

上記の表に示されているように、米国の予算規模は大きく、その結果としての研究成果につながっていると考えられる。欧州は計算機による脳の模擬実験で計画を始めたが、研究者間の連携に課題があり結果を出すに至っていない。予算額が米国の8分の1の日本は、統合失調症など精神・神経系の疾患を治す目標に注力し独自性を出そうとしている。