人間の脳は独立進化した2つの別個の臓器、スタンフォード医学の研究で判明

スタンフォード医学主導の研究により、人間の脳は単一の統合された臓器ではなく、独立して進化した2つの別個の臓器で構成されていることが判明した。研究成果は Nature Neuroscience に9月18日付けで発表された。

脳の二重構造

成人の脳は前脳、中脳、後脳の3つの主要領域に分かれている。研究チームは、脳の前脳と中脳は Otx2 遺伝子を発現する祖細胞に由来し、一方の後脳は Gbx2 遺伝子を発現する別の祖細胞に由来することを特定した。これら2つの細胞集団は発生の最初の段階から相互に排他的であり、決して重複しない。

Kyle Loh は「前脳は後脳と全く異なる祖細胞に由来することを初めて示した。この発見により、ペトリ皿の中で脳の後部である後脳のニューロンを生成し、その機能を研究できるようになった」と述べた。

脳機能の役割分担

前脳と中脳は言語、意識、抽象的推論を含む高次思考を担当する。一方、後脳は呼吸、睡眠、心拍調節、空腹感など本質的な自動機能を制御する。さらに、セマグルチドなどの体重減少薬は後脳の空腹感調節回路をターゲットにして機能する。

実験室での後脳ニューロン生成に初成功

科学者たちは数十年間、特定の種類の脳細胞を実験室条件で生成するのに苦労してきた。研究チームは人間の多能性幹細胞を機能的な後脳運動ニューロンへと変化させることに初めて成功した。ラボで生成されたニューロンは活動電位を示し、顔面筋および嚥下筋を制御する脳領域を特定するタンパク質を産生した。

Rayyan Jokhai は「以前の後脳ニューロン生成の試みは、前脳および中脳の祖細胞を後脳細胞へと誘導しようとしていた可能性が高いが、我々の研究はそれが不可能であることを示している」と指摘した。

進化的背景と医学への応用

この脳構造は鶏、ゼブラフィッシュ、ギボシムシでも同じパターンが確認されている。Jokhai は「500万年前でさえ、これらの別個の神経系が存在していた。現在はほぼ1つの臓器として機能しているが、これは非常に興味深い」と述べた。

また、この発見は脊髄性筋萎縮症（SMA）および筋萎縮性側索硬化症（ALS）などの遺伝性疾患の理解を深め、再生療法の開発につながる可能性があるとみられる。SMA は1歳未満の子どもの主要な遺伝性死亡原因である。

筆者の見立て

• 一つの臓器として脳が機能する方が効率的である可能性を示唆している（Kyle Loh）
• 進化は2つの既存する神経系を空間的に押し合わせたと解釈している（Kyle Loh）
• 後脳ニューロン生成能力により、SMA および ALS で何が異常になっているかを理解し、再生療法に向けた道を開くと予想している（Rayyan Jokhai）

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出典

News Center「Human brain is two separate organs, Stanford Medicine-led research finds」https://med.stanford.edu/news/all-news/2026/09/two-separate-brains.html（Nature Neuroscience の報道による）