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#15 やる気を调节する仕组み 解明

渡辺雅彦さん(医学研究科 教授)を研究室に訪ね、やる気を调节する仕组みについてどんな研究をしたのか、話をうかがいます。

何を明らかにしたのですか

快と不快、この正反対の感情には、脳のなかの异なる领域が関わっています。そしてそれら2つの领域は、相互に関係しあっているはずです。なぜなら、快と不快はふつう同时には成立せず、一方が强ければ一方が弱いというシーソーのような関係にあるからです。

でも、その仕组み、一方の領域が他方の領域をどうやって制御しているのかは、よくわかっていませんでした。そこを私たちのグループが、マウスの脳を使って、神経解剖学の手法で明らかにしたのです。

どんな手法ですか

神経细胞(ニューロン)は、树状突起に刺激が入ると、轴索に电気的な変化が起き、终末部から化学物质(神経伝达物质)を细胞の外に放出します。その神経伝达物质が、别の细胞の特定の场所(受容体)に受けとめられることで、情报が细胞体から终末部、そして次の细胞へと伝わっていきます。

さて、私たちにわかっていたのは、次のことです。下の図の、緑の线で囲ったあたりの领域が、不安や恐怖、嫌悪など、不快な感情を生み出すのに関わっている。そして、赤の线で囲ったあたりが、快の感情を生み出すのに関わっている。さらにその间が、神経で结ばれている。

(マウスの脳の断面図。左が鼻のほう、右が后头部で、前后の长さは1.5センチほど。渡辺さん提供の図をもとに作成。)

ここで、赤の领域に「神経トレーサー」と呼ばれる、神経细胞の中をスーっと移动する物质を注入してみます。神経细胞の轴索の中を、终末部のほうに向かってだけ进むものと、细胞体のほうに向かってだけ进むものと、2つのタイプがあるので、ここでは后者を使います。

するとその神経トレーサーが、緑の领域で検出されました。このことから、緑の领域に细胞体があり赤の领域に终末部があることがわかります。

さらに、緑の领域で、神経トレーサーが行きついた先にある酵素を调べてみると、ほとんどが、骋础叠础(ギャバ)という伝达物质を作る酵素でした。つまり緑の领域は、骋础叠础という伝达物质を介して、赤の领域を制御しているのです。逆に、緑の领域に神経トレーサーを入れるという実験でも、同种の结论が得られました。

(実験に用いる、遗伝的に纯系のマウス)

骋础叠础といえば、受け取る侧の働きを抑制する伝达物质ですよね。

そうです。そこで今度は、骋础叠础を受けとめるほう、赤の领域について调べてみます。

赤の领域では、顿辞辫补尘颈苍(ドーパミン)を伝达物质とする神経细胞(ドーパミン?ニューロン)が大半を占めています。ドーパミンを放出することで前头叶などを活动させ、快の感情や「やる気」を生みだしているのです。

(ニューロンの働き方を概念的に示した図。─‖は、抑制するように働くことを表わしています。)

でも赤の领域には、そのドーパミン?ニューロンの働きを抑えるニューロン(抑制性ニューロン)もあります。そして緑の领域から伸びる神経细胞は、この抑制性ニューロンにつながっていたのです。

つまり緑の领域は、骋础叠础を伝达物质とする抑制性ニューロンによって、赤の领域にある抑制性ニューロンの働きを抑え、结果的にドーパミンの放出を増やす、という働きをしているのです。否定の否定は肯定、というわけです。ふだんは赤の领域にある抑制性ニューロンがドーパミンの放出を抑えており、何かの折に緑の领域がそれをポッと解除する、という感じでしょうか。

実験は难しいのですか

神経の細胞体の大きさが10ミクロンほど、そこからその100倍ほどの長さ ―― といっても1~2ミリですが ―― の軸索が伸びて、緑と赤の領域をつないでいる、そんな小さな世界での実験です。

(渡辺さんの横にあるのはレーザー顕微镜。「无くてはならない装置です」)

実験に使った手法はごく一般的なものですが、上手下手には、ラボによって云泥の差があります。感度よく、それでいて余计なものを検出せず目指すものだけを検出する、これができるラボはそう多くありません。解剖学や生理学はアナログの部分が多く、1+1がみな2になるわけではない分野です。なので経験や熟练が大きくものをいいます。私のラボでは、メンバー全员で结果を吟味しながら実験を进め、ラボ全体の技术として蓄积してきています。腕のいい职人が集まった工房のようなものです。

(组织の切片を染色するなど、生化学的な処理を行なう実験室)

今回の研究では、薬学部の南雅文先生の問題関心と私の研究室の実験技術とが合わさって成果に結びつきました。南先生のところの学生だった工藤健大(くどう たけひろ)君を、私の研究室が預かる形で実験を進めました。彼はたいへん優秀で、一人前になるのに普通なら10年ほどかかるところ、学部3年生の後半から3年半で成果を出しました。ほかのスタッフの実験を見ながら、自己修正して技術を磨いていったのです。

渡辺さんは、どうしてこの分野に进んだのですか

先生との出会いが大きいですね。

医者になろうと思って医学部に入学しました。でも、すでに答が出ていること、わかっていることを、たくさん覚えなければならず、あまり好きになれませんでした。そんなとき解剖学の先生から、研究室に来ないかと诱われたのです。机をもらって実験をしているうち、面白くなり、30数年がたってしまいました。

解剖学には伝承技术みたいなところがあって、见方、やり方、考え方を、いい师匠いい先生について学ぶ必要があります。本や论文を読んで身につくものではないのです。

今回の研究で、「抑制を抑制する」という仕组みが働いていることがわかりました。でも、どんな時にその仕组みが働き、そのとき動物はどう行動しているかなど、わからないことが、まだたくさんあります。「ここまでわかったので、さらに一歩」と、いろんな手法を組合わせて先に進んでいく、そこが研究の面白いところですね。

 

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2013.05.08

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