酒井朋子 霊長類研究所研究員(現?ジョンズ?ホプキンス大学海外特別研究員)、友永雅己 同教授らの研究グループは、中部学院大学、金沢大学、慶應義塾大学、 ジョンズ?ホプキンス大学 と共同で、世界で初めてチンパンジーの脳梁を真横から見た断面積がどのように発達していくのか、その過程を明らかにしました。調査の結果、ヒトはチンパンジーに比べ、脳梁の上方に位置し行動制御、言語記憶、数概念に関わる脳梁吻側体部(rostral body)が乳児期に大きく成長することが分かりました。一方、脳梁の前方に位置し、注意制御に関わる脳梁吻(rostrum)はヒトよりもチンパンジーの方が子ども期に大きく発達することも明らかとなりました。
本研究成果は、2017年6月27日に米国のオープンアクセス誌「PLOS ONE」に掲載されました。
研究者からのコメント
今回の研究を通して、チンパンジーとヒトの脳梁の発达の违いは、人类进化に伴う脳システムの进化的変化と関连していることが示唆されました。
また、今回の研究では、初めて身体障害を持ったチンパンジーの赤ちゃんの脳データを公表しました。この个体の脳梁発达の推移が、他のチンパンジー赤ちゃんと同程度であったことを検証できたことはもう一つの成果でもあります。
概要
ヒトの脳が生后初期にどのように成长するのかを理解することは、神経科学や人类学の分野では、重要なトピックの一つです。また、ヒトとヒト以外の霊长类における脳构造の発达様式を比较することは、记忆や认知といったヒトの高次脳机能の进化を纽解くうえで欠かせません。そこで本研究では大脳半球を结ぶ神経の束であり、感覚や运动、认知などの多様な神経机能と関连する脳梁の発达を断面积の変化から検証しました。
これまでの研究から、ヒトの场合乳児期に脳梁の断面积が急速に拡大し、それ以降ゆっくりとした変化を示すことが分かっています。一方、チンパンジーの场合は子ども期から老年期にかけて穏やかに変化することは分かっていましたが、乳児期の発达の様子は报告がありませんでした。そのため、ヒトとチンパンジーの脳梁の発达を比较するには生后6歳より幼い个体を対象とした研究を行う必要がありました。
本研究グループは、子どもチンパンジーを対象に、惭搁滨を用いて生后1.8ヶ月から6歳にかけて脳梁の断面积がどのように発达していくのか调べました。その结果、チンパンジーでもヒトと同様に、乳児期を通して脳梁の断面积は2倍から3倍になる急速な成长を见せ、その后ゆっくりと変化することが分かりました。一方で、チンパンジーとヒトにおける大きな违いもあり、脳梁の上方に位置する脳梁吻侧体部はチンパンジーよりもヒトの方が大きく増加すること、脳梁の前方に位置する脳梁吻は逆にチンパンジーの方が大きく増加することが分かりました。
図:右侧からみたチンパンジーの脳梁。七つの领域に分かれる。
1(赤)=rostrum、2(緑)=genu、3(黄)=rostral body、4(青)=anterior midbody、5(マジェンダ)=posterior midbody、6(シアン)=isthmus、7(白)=splenium
详しい研究内容について
书誌情报
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【碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝】
Tomoko Sakai, Akichika Mikami, Juri Suzuki, Takako Miyabe-Nishiwaki, Mie Matsui, Masaki Tomonaga, Yuzuru Hamada, Tetsuro Matsuzawa, Hideyuki Okano, Kenichi Oishi (2017). Developmental trajectory of the corpus callosum from infancy to the juvenile stage: Comparative MRI between chimpanzees and humans. PLOS ONE, 12(6), e0179624.