雄のショウジョウバエ脳の全神経結合マップを世界で初めて作製(World-first map of a male fly brain a win for neuroscience)

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2026-09-04 英国研究イノベーション機構(UKRI)

英国の研究チームは、雄のショウジョウバエ成虫の脳について、神経細胞(ニューロン)とその接続を網羅的に記録した世界初の完全な脳マップを構築した。研究では約14万個のニューロンと約5,000万個のシナプス接続を解析し、脳内の神経回路を三次元的に再構成した。さらに、視覚、嗅覚、聴覚、運動、学習・記憶などに関わる回路を特定し、脳の各領域がどのように情報を伝達・統合するかを調べた。特に、雄特有の求愛行動や意思決定に関係する神経回路も解析対象となった。本研究は、単一細胞レベルで脳全体の構造と機能を対応付ける「コネクトーム」研究を大きく前進させる成果であり、複雑な行動がどのように神経回路から生じるのかを理解する基盤となる。ショウジョウバエの脳はヒトよりはるかに小さいものの、神経回路の基本原理には共通性があり、将来的な脳疾患や神経機能の理解にも役立つ可能性がある。

<関連情報>

ショウジョウバエ雄の中枢神経系コネクトーム全体における性的二型性 Sexual dimorphism in the complete Drosophila male central nervous system connectome

Stuart Berg ∙ Isabella R. Beckett ∙ Marta Costa ∙ … ∙ Harald F. Hess ∙ Gerald M. Rubin ∙ Gregory S.X.E. Jefferis
Cell  Published: September 3, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.08.015

雄のショウジョウバエ脳の全神経結合マップを世界で初めて作製(World-first map of a male fly brain a win for neuroscience)

Highlights

  • Whole male Drosophila CNS connectome enables sensory-to-motor circuit analysis
  • First synaptic-resolution comparison of male and female brains
  • Sex-specific and dimorphic neurons concentrate in higher-order, integrative centers
  • Analysis of visual, auditory, olfactory, and taste pathways reveals shared principles

Summary

Sex differences in behavior exist across all animals, typically under strong genetic regulation. In Drosophila, fruitless/doublesex transcription factors identify dimorphic neurons, but their organization into functional circuits remains unclear. We present the connectome of the entire Drosophila male central nervous system. This contains 166,700 neurons spanning the brain and nerve cord, fully proofread and annotated, including fruitless/doublesex expression and 11,710 neuron types. We provide the first comprehensive comparison between male and female brain connectomes to synaptic resolution, finding 8,069 isomorphic, 138 dimorphic, 289 male-specific, and 71 female-specific types. This resource enables analysis of full sensory-to-motor circuits underlying complex behaviors and the impact of dimorphic elements. Sex-specific/dimorphic neurons are concentrated in higher brain centers, while the sensory and motor periphery is largely isomorphic. Within higher centers, male-specific connections are organized into hotspots defined by male-specific neurons or arbors. Dimorphic neurons reroute information across sexes.

細胞遺伝子工学
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