ゴマ粒より小さなハエの脳、約14万個の神経細胞の"全配線図"が完成した

読む前に予想してみよう!
ショウジョウバエの成虫の脳の神経細胞は、約300個しかない
約300個なのは線虫。ショウジョウバエの成虫の脳は約14万個の神経細胞を持つ。
- 対象
- ショウジョウバエ(成虫のメス)
- 規模
- 1匹の脳(約14万個の神経細胞)
- 研究の種類
- 電子顕微鏡画像の解析・計算モデル
- 確かさ
- ★★★☆☆
ショウジョウバエの成虫の脳にある約14万個の神経細胞と約5,000万のつながりを全部たどった地図が2024年に完成。AIと世界中の協力者による成果だ。
ひとことで言うとハエの脳の「全部の配線」がついにわかった。地図があれば仕組みが読める!
台所の果物のまわりを飛んでいる、小さなハエ。ショウジョウバエです。
その脳は、ゴマ粒よりも小さいほど。でもその中には、約14万個もの神経細胞が詰まっています。そして2024年、この小さな脳のすべての神経細胞と、そのつながりをたどった「全配線図」が、科学誌『Nature』に発表されました。
01「コネクトーム」とは
脳の神経細胞が、どの細胞とどうつながっているかを全部書き出した地図を、コネクトームと呼びます。電気回路でいえば「配線図」です。
最初に完成したコネクトームは、1986年に発表された線虫(C. elegans)のもの。神経細胞は302個で、つながり(シナプス)は数千ほどでした。それから約40年、ついにショウジョウバエの成虫の全脳の地図が完成したのです。
021匹の脳を何千枚にも薄切り
人の手だけでたどるのは、とても無理な量です。そこで研究チームは——
- AI(機械学習)で、画像から神経細胞の形を自動で切り出す
- 世界中の研究者や市民科学者が、オンラインでAIの間違いを一つずつ修正する
という方法をとりました。最終的には、プリンストン大学とイギリスのケンブリッジ大学のチームを中心に、すべての神経細胞がチェックされました。

03細胞の種類は8,000以上
同時に発表された研究では、14万個の神経細胞を形やつながり方で分類し、8,453種類の細胞タイプに整理しました。そのうち4,581種類は、これまで知られていなかった新しいタイプでした。
04配線図から「行動」を予測できた
配線図ができると、何がうれしいのでしょう?
2024年の別の研究では、この配線図をもとに、ハエの脳全体のコンピュータモデルを作りました。そして、甘い味や水の味を感じる神経をモデルの中で刺激すると、どの神経細胞が反応するかを予測。実際のハエの実験で確かめると、エサを食べる行動を始めるのに必要な神経細胞を正しく言い当てていました。
配線図だけで、行動の仕組みの一部を読み解けたのです。
05人の脳の地図はいつできる?
ただし、ハエの脳から人の脳までの道のりは、とてつもなく遠いものです。
人の脳の神経細胞は約860億個。ハエの60万倍以上です。しかも、配線図だけでは、神経細胞がどれくらい強く、どんなタイミングで信号を送るかまではわかりません。それでも、ハエのコネクトームは「全部の配線を知ると何がわかるか」を教えてくれる大切な一歩です。
06まとめ
ゴマ粒より小さなハエの脳にある約14万個の神経細胞と約5,000万のつながり。その全配線図が、AIと世界中の協力でついに完成しました。
「脳の地図」があれば、行動の仕組みを配線から読み解ける。小さなハエの脳が、私たち自身の脳を理解するための大きな手がかりになろうとしています。
この研究を英語で読もう原田英語の English CornerA map of all the connections between nerve cells in a brain is called a connectome.
音声
4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く
原田英語の English Corner
この研究を英語で読もう
A fruit fly's brain is smaller than a sesame seed. But it has about 140,000 nerve cells. In 2024, scientists finished a map of every nerve cell and every connection in one fly's brain. A computer program made the first draft.
Then researchers and volunteers around the world checked it online. With this map, scientists could even guess which cells make a fly start eating.
65 words ・ CEFR A2
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ショウジョウバエの脳は、ゴマ粒よりも小さいのです。それでも、約14万個の神経細胞があります。2024年、科学者たちは、1匹のハエの脳にあるすべての神経細胞とすべてのつながりの地図を完成させました。コンピューターのプログラムが最初の下書きを作りました。
それから、世界中の研究者やボランティアがオンラインでそれを確認しました。この地図を使って、科学者たちは、ハエが食べ始めるきっかけになる細胞を推測することさえできたのです。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the passage mainly about?
ショウジョウバエの脳の全配線図が完成した話なので D。
Q2. How many nerve cells does a fruit fly's brain have?
it has about 140,000 nerve cells とあるので B。
Q3. In this passage, "first draft" means ...
draft は「下書き」。その後に人が確認したので、未完成の最初の版という意味の A。
A map of all the connections between nerve cells in a brain is called a connectome. The first one, published in 1986, was for a tiny worm with only 302 neurons. In 2024, an international team called FlyWire completed the connectome of an adult fruit fly's brain. They sliced one fly's brain extremely thin, photographed it with an electron microscope, and traced 139,255 neurons and about 50 million synapses.
Because this was too much work for people alone, AI first outlined the cells, and then researchers and citizen scientists corrected its mistakes online. Using the map, another team built a computer model that correctly predicted which neurons are needed for a fly to start feeding.
115 words ・ CEFR B1
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脳の中の神経細胞どうしのつながりをすべて描いた地図は、コネクトームと呼ばれます。1986年に発表された最初のものは、神経細胞がわずか302個しかない小さな線虫のものでした。2024年、FlyWireという国際チームが、ショウジョウバエの成虫の脳のコネクトームを完成させました。彼らは1匹のハエの脳を極めて薄くスライスし、電子顕微鏡で撮影して、139,255個の神経細胞と約5,000万のシナプスをたどりました。
人の手だけではとても無理な量だったので、まずAIが細胞の輪郭を描き、その後、研究者や市民科学者がオンラインでその間違いを修正しました。この地図を使って、別のチームがコンピューターモデルを作り、ハエが食べ始めるのに必要な神経細胞を正しく予測しました。
4択リーディングクイズ
Q1. What was the first connectome, published in 1986?
The first one, published in 1986, was for a tiny worm with only 302 neurons. とあるので C。
Q2. How was the huge amount of work handled?
AI first outlined the cells, and then researchers and citizen scientists corrected its mistakes online とあるので D。
Q3. What does the computer model show about the value of the map?
配線図にもとづくモデルが摂食に必要な神経細胞を正しく予測した=地図から行動の仕組みを読み解ける、なので A。
A connectome is a complete wiring diagram showing how every neuron in a nervous system connects to every other. The first, published in 1986, described a nematode worm with 302 neurons. In 2024, the international FlyWire consortium reported the connectome of an entire adult fruit fly brain, smaller than a sesame seed yet containing 139,255 neurons linked by roughly 50 million synapses.
The team sliced the brain of a single female fly into ultra-thin sections, imaged them with an electron microscope, and used machine learning to outline each neuron automatically; researchers and citizen scientists then corrected the errors online. A companion study classified the neurons into 8,453 cell types, of which 4,581 were new. A third study built a computational model of the whole brain from the wiring diagram and correctly predicted which neurons are needed to initiate feeding, as confirmed in living flies.
Even so, there are limits. The map comes from one individual, and electron microscopy reveals structure but not the strength or timing of signals. Mapping a human brain, with about 86 billion neurons, would be vastly harder.
181 words ・ CEFR B2
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コネクトームとは、神経系のすべての神経細胞がほかのすべての神経細胞とどうつながっているかを示す完全な配線図です。最初のものは1986年に発表され、302個の神経細胞を持つ線虫を記述していました。2024年、国際共同研究体FlyWireは、ショウジョウバエの成虫の脳全体のコネクトームを報告しました。その脳はゴマ粒より小さいのに、約5,000万のシナプスで結ばれた139,255個の神経細胞を含んでいます。
チームは1匹のメスのハエの脳を極めて薄い切片にスライスし、電子顕微鏡で撮影し、機械学習を使って各神経細胞の輪郭を自動で描きました。その後、研究者や市民科学者がオンラインで誤りを修正しました。同時に発表された研究では、神経細胞が8,453種類の細胞タイプに分類され、そのうち4,581種類は新しいものでした。
3つ目の研究は、配線図から脳全体のコンピューターモデルを作り、摂食を始めるのに必要な神経細胞を正しく予測し、それは生きたハエで確かめられました。とはいえ、限界もあります。地図は1匹の個体から得られたもので、電子顕微鏡でわかるのは構造であって、信号の強さやタイミングはわかりません。約860億個の神経細胞を持つ人間の脳の地図を作るのは、はるかに難しいでしょう。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the main achievement described in the passage?
ショウジョウバエ成虫の全脳コネクトームの完成が中心なので B。線虫は1986年の先行例。
Q2. How many of the 8,453 cell types were new?
of which 4,581 were new とあるので C。
Q3. Which limitation of the connectome is mentioned?
electron microscopy reveals structure but not the strength or timing of signals とあるので A。
重要単語
- connectomeC1名詞コネクトーム(神経のつながりの全体図)A connectome shows how every neuron is connected.
connect+-ome(全体)。genome(ゲノム=遺伝情報の全体)にならった造語。 - synapseC1名詞シナプス(神経細胞のつなぎ目)Signals pass from neuron to neuron at synapses.
ギリシャ語で「結合」。形容詞 synaptic。 - electron microscopeC1名詞(句)電子顕微鏡The electron microscope can see very tiny structures.
光の代わりに電子線を使う。microscope は micro(小さい)+scope(見る)。 - wiring diagramC1名詞(句)配線図The wiring diagram helps us understand the circuit.
wiring(配線)+diagram(図)。脳の比喩として科学記事でよく使われる。 - citizen scientistB2名詞(句)市民科学者Citizen scientists helped check the data online.
専門家でない一般の人が研究に参加すること。citizen science(市民科学)。 - traceB2動詞たどる、追跡するThe team traced each neuron through thousands of images.
「なぞる」「(起源を)さかのぼる」の意味も。trace back to ~「~にさかのぼる」。
公式・一次情報をチェック
- FlyWire(ショウジョウバエ全脳コネクトームのプロジェクト公式サイト)flywire.ai
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ゴマ粒より小さなショウジョウバエの脳。その約14万個の神経細胞と約5,000万のつながりをたどった「全配線図」が2024年に完成した。AIで下書きし、研究者や市民科学者が手作業でチェックしたらしい。
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出典・参考文献(4件)タップで表示
- Dorkenwald et al. (2024) Neuronal wiring diagram of an adult brain, Naturedoi.org
- Schlegel et al. (2024) Whole-brain annotation and multi-connectome cell typing of Drosophila, Naturedoi.org
- Shiu et al. (2024) A Drosophila computational brain model reveals sensorimotor processing, Naturedoi.org
- White et al. (1986) The structure of the nervous system of the nematode Caenorhabditis elegans, Philosophical Transactions of the Royal Society Bdoi.org
※本記事は上記の研究・公開資料をもとに、原田英語が独自の言葉で解説したものです。引用は著作権法第32条の範囲で行い、出典を明記しています。画像はすべてオリジナルのイメージです。研究結果には限界や個人差があります。誤りのご指摘は原田英語のお問い合わせフォームから。











