何が起きたか
- ワシントン大学とシアトルのアレン脳科学研究所のチームが2026年10月28日、歩くショウジョウバエの脚のリズムを生み出す3個のニューロンからなる回路を特定したと、「Nature」で発表した。
- 研究者らは、ショウジョウバエの腹側神経索（ハエの脊髄にあたる）のコネクトーム、つまり神経接続の完全な地図について、動的なシミュレーションを構築した。
- 脳から下行するニューロンを計算によって調べたところ、歩行の指令ニューロンとして知られるDNg100が、脚のリズミカルな活動のもっとも強い駆動源として浮かび上がった。
- シミュレーションのネットワークを絞り込むと、抑制性ニューロン1個と興奮性ニューロン2個からなる最小の回路が残った。6本すべての脚で運動のリズムを生み出すのに、必要かつ十分な回路だ。
なぜ重要か
- 歩行は、中枢パターン発生器に依存している。リズミカルな入力を受けなくてもリズムを生み出す回路だ。歩行のためのこうした回路の構造は、どの動物でも分かっていなかった。
- この結果は4つの異なるコネクトームのデータセットで成り立ち、1つの地図による人工的な産物である可能性が低くなる。
- シミュレーションは、別の下行経路DNb08もリズミカルな脚の動きを駆動すると予測した。研究チームは、行動中のハエでそれらのニューロンを光で活性化する光遺伝学で、これを確認した。
数字で見る
3個のニューロン。 抑制性ニューロン1個と興奮性ニューロン2個が、6本すべての脚のリズムを決める最小の回路をなす。
背景
ショウジョウバエのコネクトームは近年完成し、研究室に入る前に回路についての仮説を検証できるようになった。Mamíferoは、ハエ1匹の166,691個のニューロンの地図が、最終的にオンラインでビデオゲームを動かしたことを報じた。この研究は、そうした地図を基礎生物学の問いに使っている。
遺伝子、回路、行動のつながりは繰り返し登場するテーマだ。古代のレトロウイルスがチンパンジーの脳の遺伝子をオフにした、X染色体を2本もつ細胞が増えると脳でのターナー症候群が和らぐ、そして人間では、電気の到来がQomの共同体の睡眠を減らした。
今後
- 特定された回路は「推定上のもの」だ。シミュレーションがそれを示し、1つの実験が予測を確認したが、歩行中の3個のニューロンの活動は、まだ直接記録されていない。
- 著者らは、同じ回路が毛づくろいなど、ほかのリズミカルな脚の動きも駆動している可能性があると示唆している。
- 脊椎動物にも似た構成があるなら、この発見は脊髄で歩行の回路を探す手がかりになる。
まとめ
歩行は自動的に見えるし、ある程度はその通りだ。ハエでは、3個のニューロンでリズムが決まる。この研究は、ひとつの方法も示している。神経系の完全な地図があれば、研究者はまずシミュレーションし、そのあとでより鋭い問いを立てて実験できる。
出典
- Pugliese, S. M., Chou, G. M., Abe, E. T. T. ほか、“Connectome simulations identify a central pattern generator for fly walking”、Nature、2026年10月28日、DOI 10.1038/s41586-026-11195-y
- カバー画像：Alexis、CC BY 4.0、Wikimedia Commonsより
編集：Rodrigo Cornejo。選定と検証の方法：ノートを書いているのは誰か。