78歳の方の死後の脳にも驚くべき発見がありました。研究者は未熟な脳細胞の集まりを確認し、ヒトの脳が子供時代を過ぎても新しいニューロンを生成し続ける可能性を示唆しています。

今月、スウェーデンのカロリンスカ研究所の研究者が発表したこの発見は、脳が成人期に成長を止めるのではなく、一生涯にわたって新しい脳細胞を生成し続けるという、これまでで最も明確な証拠を提供しました。

科学者たちは、成人ヒトの脳の海馬にまれな神経前駆細胞を発見しました。海馬は、脳の奥深くにあるタツノオトシゴ型の構造で、記憶の貯蔵と形成を担う「記憶センター」です。

「我々はこれらの起源細胞を特定し、成人脳の海馬でニューロンの形成が継続的に行われていることを確認しました」と、主任研究者で同研究所の幹細胞研究教授であるヨナス・フリセン氏は声明で述べました。

「成人の神経新生は、脳の修復に一筋の希望を与えます」と、共同研究者のマルタ・パテルリーニ氏はエポックタイムズにメールで語りました。彼女は、うつ病、アルツハイマー病、加齢に伴う認知機能低下の治療法につながる可能性があると付け加えました。
 

脳の隠れた工房の中

研究チームは、乳児から78歳までの36人のドナーの死後脳組織を分析しました。細胞の遺伝子活動を調べ、3種類の主要な神経前駆細胞を特定しました。これらの細胞は、細胞分裂や初期ニューロン発達に関連する遺伝子が活性化しており、神経新生の特徴を示しています。

パテルリーニ氏によると、これらの細胞は細胞分裂と初期ニューロン発達に関連する遺伝子活動を示し、歯状回の成熟ニューロンの近くに集まって存在していました。これは、成人期においても新しい脳細胞が形成され続ける強い証拠となります。

研究者たちは、動物で神経新生が起こると長年疑われてきた海馬内の歯状回に注目しました。しばしば脳の「記憶の門」と呼ばれる歯状回は、似た経験を区別し、明確な記憶を形成するのに役立ちます。

以前の研究でも成人期に未熟なニューロンが特定されていましたが、それらが新しく生成されたものなのか、それとも成熟が遅れて未熟なまま残っていたのかは不明でした。

前駆細胞は子供に最も多く見られましたが、成人脳でも少ないながら検出可能でした。

ただし、研究はまた、個人差が大きいことも明らかにしました。新しい細胞を多く持つドナーもいれば、ほとんど、あるいは全く持たないドナーもいました。研究者たちは、この差は遺伝、ストレス、メンタルヘルス、ライフスタイルといった要因に影響される可能性があると述べています。
 

少数の細胞が重要な理由

少数の新しい細胞でも、違いを生み出すには十分です。

歯状回では、ほとんどの成熟ニューロンは既存の接続に固定され、最も強い信号にのみ反応して活性化します。しかし、新しいニューロンはより柔軟で、新しい接続を形成しやすく、高い適応力を持っています。

「数が少なくても、常に入力に反応します」と、共同研究者のイオヌト・ドゥミトル氏はエポックタイムズに語りました。「それが海馬の機能にとって重要なのです」

可塑性は、新しい記憶を形成し、新しいスキルを学ぶために新しいニューロンを特に価値あるものにします。これらの能力は加齢や疾患によってしばしば低下します。

しかし、神経新生が多いことが必ずしも脳の健康の良い兆候とは限りません。

あるケースでは、異常に多くの新しい細胞を持つドナーが後にてんかんと診断されました。てんかんは以前から神経新生の増加と関連してきましたが、ドゥミトル氏は、そのような関連は逸話的なものにすぎないと述べています。

「変動があることが分かりました」とドゥミトル氏は言います。「他の研究でも、一部の人では神経新生が他より活発であるようです」

「この研究は、異なる人々の神経新生の量を比較測定することを目的としたものではありません」と彼は続けました。「我々が示したのは、これらの細胞が存在するという事実です。しかし、その数や理由については、さらに定量的な研究が必要です」
 

治療と将来の展望

これらの細胞がどのように発達するかを理解することは、脳損傷、神経変性疾患、精神疾患を新しい脳細胞の成長を通じて治療する新たな療法につながる可能性があります。

現在の治療は、症状を管理したり進行を遅らせたりすることに重点が置かれ、失われたニューロンを置き換えるものではありません。

「これらの幹細胞がどのように分裂し、統合するかのメカニズムを理解することは、出発点を与えてくれます」とドゥミトル氏は述べました。「つまり、ニューロンが失われ、それを置き換える療法が存在しない状況で活用できる可能性があります」

他の哺乳類とは異なり、成人ヒトの前駆細胞は動物には見られないユニークな遺伝子をいくつか発現しています。

研究者たちは、これらの遺伝的違いがヒトと動物で脳疾患の現れ方が異なる理由の1つである可能性を指摘し、標的性と効果的な治療を開発するためには、ヒトの神経新生を直接研究することが重要だと強調しました。

この発見は、成人脳に対する考え方を変えるものです。脳は静的な器官ではなく、常に成長し変化しているのです。

神経科学者は長年にわたり、脳が神経可塑性を持つことを知ってきました。つまり、生涯を通じて新しい接続を形成し、特に新しいことを学ぶ際に適応できるということです。

この柔軟性は、脳損傷や感情的トラウマから失われたスキルの再学習を支えるものです。

この研究は、個人が神経新生を高める方法を直接示してはいませんが、ドゥミトル氏は動物実験の結果として、運動、十分な睡眠、ストレス軽減が脳の健康を維持し、神経新生を支える可能性があると指摘しました。

「運動は脳血流や血液脳関門の透過性、神経栄養因子の発現にも影響を与え、これらすべてが神経新生と認知機能の改善に寄与します」とパテルリーニ氏は述べました。

現時点でのメッセージは、科学的でありながら希望に満ちています。
―― あなたの脳は成長を終えていません。生活、学習、ケアの仕方は、これまで考えられていた以上に重要なのかもしれません。

（翻訳編集　日比野真吾）