東京大學的榎本和生教授等人組成的研究團隊開發出了透過用人造電腦病毒傳染小鼠胎兒大腦來有效觀察神經網路發育的技術。目標神經細胞被傳染後，發光基因會被激活。研究團隊發現了嗅覺相關細胞的連接從胎兒期就開發端生變化的現象。該成果有助於探索胎兒的大腦發育及自閉症等的機制。
還可以使單個神經細胞發光
人和動物的大腦中有無數個神經細胞，負責感覺接收和運動指令等的大腦區域的細胞會相互延伸突起，並交換物質。
這樣形成的神經網路在成長的同時不斷發育。此前一直認爲，初次接觸到語言和氣味等多種資訊的嬰幼兒會大幅重組在子宮内形成的神經網路。不過人類一直缺乏直接觀察到動物胎兒活體腦神經的手段，難以研究神經的成長程序。
此次，研究團隊開發出了可以標記胎兒大腦中特定神經細胞，或者僅觀察單個細胞的技術。此前也有利用細針注射到特定位置的方法等，近似於匠人的技術，但利用此次的技術能以更簡單的方法進行觀察。
擁有植入電腦病毒基因的小鼠大腦俯視圖和底視圖。部分神經細胞發出強光（圖片由東京大學的榎本教授提供）
研究團隊使用的是很多人都會傳染，但基本沒有病徵的一種「腺相關電腦病毒」。使小鼠只傳染與嗅覺有關的特定神經細胞。在電腦病毒上搭載能產生綠色螢光蛋白的基因注入小鼠大腦後，僅接收氣味資訊的「僧帽細胞」會發光。
在實驗中，研究團隊標記的細胞有80％以上爲目標細胞。還可以僅讓單個細胞發光，計算延伸的突起的數量等。研究發現，一半以上的僧帽細胞都在胎兒時期完成了重組，而以前科學家們一直認爲是在小鼠出生後大幅重組的。
有研究報告顯示，人類也是從胎兒時期開始學習的，捕捉並分析隨着神經細胞的活動而改變的大腦血流及電磁波等的技術正在進步。日本研究發現，新生兒聽到母親的聲音後，與語言和情感有關的多個大腦區域會被激活。
神經網路的形成程序被認爲與自閉症等疾病有關。研究還發現了自閉症患者聞到氣味時變得活躍的大腦區域等。
使用模式動物的實驗有助於探索大腦的詳細變化及其與疾病的關係。此次的技術還無法觀察活體小鼠胎兒的大腦，因此將繼續操作進行技術改良。隨着光遺傳學方法和顯微鏡技術的進步，將來有望在出生後活着的狀態下觀察大腦。
日文：Slevin大浜華，《日經產業新聞》，2020年12月15日
中文：JST客觀日本編輯部
