単一細胞が1700億個の脳細胞へと成長する仕組みを解明

研究概要

コールドスプリングハーバー研究所の研究チームは、脳がどのように組織化されるかに関する新たな理論を提示し、生物学から人工知能まで幅広い分野への応用可能性を示しました。

細胞の位置認識と運命決定

スタン・ケルスティエンス博士（アンソニー・ザドール教授の研究室）は、細胞が自身の位置と隣接細胞のみを参照しながら「自分はどこにいて、何になるべきか」を決定すると指摘しました。この二つの問いが細胞のアイデンティティ形成に不可欠です。

従来の化学シグナル説の限界

長年、細胞は化学シグナルを通じて位置情報を受け取ると考えられてきましたが、数十億のニューロンが正確に配置されるべき発達中の脳では、シグナルが拡散するにつれて減衰し、遠隔部位の細胞が位置を把握できないという問題が残ります。

系統ベースの位置情報伝達モデル

研究者らは「スケーラブルな位置情報の系統ベースモデル」を構築し、理論計算とマウス・ゼブラフィッシュの実験で検証しました。その結果、細胞系統が近接性を保ちつつ位置情報を伝えることで、大規模な脳でも正確な組織化が可能になることが示されました。

生物学と人工知能への応用

本理論は腫瘍など他の発達組織にも適用でき、さらに自己複製型AIシステムの世代間情報伝達にも類似した原理が活かせる可能性が指摘されています。単一細胞が高度に組織化された脳へと成長する過程の解明は、知性や学習の根本的問いに答える鍵となり得ます。

元記事: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260618041524.htm