脳の発達を左右するのは育ちより遺伝?京大と九大が解明 | Push on! Mycar-life

脳の発達を左右するのは育ちより遺伝?京大と九大が解明

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活動非依存的、活動依存的な2段階の機能発達モデル
  • 活動非依存的、活動依存的な2段階の機能発達モデル
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 京都大学と九州大学は11月4日、「大脳視覚野の神経細胞が機能を獲得するメカニズムの一端を解明した」と発表した。脳機能の初期獲得には遺伝・発生が重要なことを示唆する内容で、「脳の発達を左右するのは氏か育ちか」の議論を解き明かす興味深い結果となっている。

 解明したのは、京都大学大学院理学研究科の田川義晃講師、九州大学大学院医学研究院の大木研一教授、九州大学大学院生の萩原賢太さんらの研究グループ。

 脳の神経細胞の機能が、遺伝的に決まるか、生後の環境や神経活動によって決まるかは、長く議論されてきたテーマ。研究グループでは、独自の神経活動制御・記録技術によって、「神経細胞が初めに機能を獲得するときから、神経細胞自身の活動が必要」という仮説の検証に挑んだ。

 研究では、視覚野の方位選択性という機能を調べ、方位選択性の形成を左右するのが「氏か育ちか」を調べた。方位選択性とは、物を見るとき、視覚情報を処理する大脳の領域(視覚野)が、個々の神経細胞が特定の場所にある特定の傾きを持った線分に反応する性質。実験では、マウスを用いて、胎児期から神経細胞の活動を抑制し、成長したマウスの方位選択性が正常に発達しているかを検証した。

 その結果、発達期に神経活動を抑制した条件下でも個々の神経細胞が正常な方位選択性を示したことから、大脳の神経細胞が最初に機能を獲得するときは、神経活動は重要ではないことを発見。初めの機能獲得には「氏」が重要だと解釈できる結果となった。

 また、初めの機能獲得後、情報表現が最適化される次の段階があり、自発神経活動が重要であることもわかった。この結果は、脳の機能発達は「氏か育ちか」だけではなく、発達期の脳が自分で起こす神経活動を使って機能を最適化させるメカニズムを持つことを意味するという。

 これらの研究成果は、大脳機能の発達メカニズムの解明へ向けて大きく前進するもので、発達期における神経活動の異常が原因となって発症する脳・精神疾患の病態理解につながることも期待されるという。

 今回の研究成果は11月2日(英国時間)、英国科学雑誌「Nature Neuroscience」オンライン速報版に公開された。
《奥山直美》

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