フルーツバットとの愛で脳進化の謎を解く

Tokyo科学者たちは、果実バエの脳が時間と共にどのように変化し成長するのかを解明しました。研究によると、果実バエは様々な交尾信号に対応するために、脳の異なる部分を使用することが分かりました。この研究は、脳の配線がどのように発達するか、そしてなぜ異なる種が独特な行動を取るのかを理解する助けとなります。

ショウジョウバエのドロソフィラ種において、交尾に異なるシグナルが使われます。例えば、D. simulans は視覚的なシグナルを使用し、D. yakuba は暗闇でフェロモンに頼っています。このように、似たような脳を持つ近縁種が異なるシグナルにどう応答するのかという疑問が浮かびます。その解決策は、新しい感覚入力を既存の回路に取り込む脳の能力にあります。科学者たちは、P1ニューロンのような重要な神経細胞を発見しました。これらの細胞は、新しい感覚信号を処理しつつ、交尾行動を引き起こすことができます。

研究の主な発見は次の通りです：

• 果物バエの前脚にある感覚ニューロンは、新しい感覚を柔軟に統合できることがわかりました。
• より高次の脳に存在するP1ニューロンは種を超えて保存されており、それぞれ異なるフェロモンに反応します。
• 果物バエの脳は、新しい交配信号に適応するために、新たな神経経路を必要としません。

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これらの発見は、進化の過程で脳の構造が変わる際に、全く新しい形成が必要とされない可能性を示しています。代わりに、既存の部分、例えばP1ニューロンが新しい信号を受け取ることで適応します。この変化する能力があることで、様々な種が異なる交尾の方法を発展させ、進化の効果的な働き方を示しています。

この研究は、他の動物や人間についての理解を深める助けになるかもしれません。もし他の種も同様のシステムを持っているのであれば、脳がどのように適応するかを理解する手助けとなります。脳がさまざまな情報を処理する仕組みを学ぶことで、脳のつながりが混乱したときに起こる障害を理解する手がかりになるでしょう。脳のシステムが時を経てどう変化してきたかを観察することで、病気を引き起こさずに変化・発展できる部分を見つけられると科学者たちは考えています。

本研究は、Drosophilaのような生物を用いることで、行動が時間と共にどのように変化するかを研究する助けになることを示しています。これにより、脳が社会的行動に関連してどのように機能するかを理解することが可能となり、最終的には人間の脳がどう進化し、適応してきたのかを研究する際の手助けになるかもしれません。