The Scientific Ocean

誰にでもわかりやすいように生命科学を解説しようとするアザラシのブログ。

中の人(アザラシ)のTwitterは@puni2azarashiです。 このブログの趣旨はこちらを参照

母親のせいで臆病者に!?

ずいぶんとお久しぶりになってしまいました。もう12月ですね!早いものです。さて、ずいぶんと寒くなってきましたが、寒さに負けないように元気に紹介しようと思います!今回の論文はこちら!

Maternal Brain TNF-a Programs Innate Fear in the Offspring

題名を訳せば、「母親の脳のTNF-aが子供の生まれながらにして持つ恐怖心をプログラムする」、となります。言い換えれば、「母親の脳の中のTNF-aの量がわかれば、そこから生まれた子供がどれくらい臆病者か、子供を見なくても予測できる」、ということです。

 

・・・すごくないですか!?

 

というわけで、背景知識の紹介をします 笑

まずTNF-aというもの、これはTumor Necrosis Factor-alphaの略称で、簡単に言うとガン(Tumor)を殺すために免疫細胞が分泌するタンパク質です。基本的には、白血球(マクロファージ等)から出ているものですが、実は脳の中でも“グリア細胞”とよばれる細胞が分泌していることがわかっています。脳の中のTNF-aは、ガンを殺すためというよりもむしろ、神経細胞に働いて、神経細胞同士がしっかりと繋がり、脳として機能することを助ける役割を果たしています。

現在の技術では、このTNF-aを体内で全く作ることができないネズミを作ることができます。このネズミは、免疫機能に異常があることは知られているのですが、案外、脳の機能(感情や記憶能力など)には変化がないことが知られています。ですので、脳のTNF-aが本当に大事なのかどうかが、わかっていませんでした。

この論文の研究では、そんなTNF-aを持たないネズミの子供に着目して、とても面白い発見をしています。あらすじを述べれば、

  1. TNF-aを持たない母ネズミから生まれた子供は、恐怖心が弱いことを発見した
  2. 免疫細胞の分泌するTNF-aは、1.の結果には関与しなかった
  3. 妊娠中に脳の中で分泌されるTNF-aが、1.の結果に大切であることを見出した

実は、脳の中のTNF-aの量がどういうときに変わるのかという点に関しては、既に研究されています。ネズミが活発に運動した場合にはTNF-aの量が少なくなり、ネズミがストレスを感じるとTNF-aの量が多くなるのです。今回の報告と合わせると、母ネズミが妊娠中に活発に運動していれば、生まれてくる子供は恐怖心が弱く、逆に母ネズミが妊娠中に大きなストレスを感じれば、生まれてくる子供は臆病者になる、ということが予想されます。

これは自然界では非常に大事で、母ネズミが妊娠していても自由に動けるくらい安全な環境であれば、生まれてくる子供は恐怖心(=警戒心)が弱くても問題なく、えさなどをより効率よく探すことができるのに対して、母ネズミが妊娠中にストレスを感じるくらいに危険な環境であれば、生まれてくる子供は強い警戒心を持っていなければ、すぐに捕食されてしまいます。そのような、うまく子孫を残すための自然界の仕組みとして、この脳のTNF-aは機能しているのかも知れません。

この論文はネズミの論文なので、ヒトでもこうなるのかどうかはわかりません。しかし、絶対に違うとは言い切れません。ですので、女性の方々、もしも妊娠したら、適度な運動を心がけましょう。そして男性の方々、もしも自分の奥さんが妊娠したら、舅小姑問題で奥さんがストレスを感じないように、うまく立ち回ってあげて下さいね!笑

 

それでは今回はこのあたりで。最後まで読んで下さってありがとうございました!

 

 

痛みも気から?

どうも、ぷにぷにアザラシです。今回紹介する論文はこちらです!


ノシーボ効果」という言葉をご存じでしょうか?あまり有名ではないかもしれません。それでは、「プラシーボ効果」はどうでしょう?こちらは、多くの方が耳にしたことがあるのではないでしょうか?プラシーボ効果とは、「効果の無い薬(プラシーボ)を飲んでいるのに、あたかも効果があるかのように症状の改善などが観察されること」を指します。ノシーボ効果とは、プラシーボ効果とは逆で、「効果の無い薬(プラシーボ)を飲んでいるのに、あたかも毒のように副作用など体に悪い症状が表れること」を指します。

プラシーボ効果もノシーボ効果も、簡単に言えば「思い込み」です。ですので、「思い込みなんて気にしなければいいじゃん」と思う方もいるかも知れません。しかし、この思い込みが非常に問題になるケースがあります。それは、薬の治験(臨床試験)です。薬の治験では、その試験で試す新薬が、プラシーボ(または新薬と似たような薬)よりも効果が高いことを示す必要があります。ですので、プラシーボ効果があると、プラシーボを飲んでいる被験者でも治療効果が確認されてしまい、本当の新薬の効果を判定できなくなります(差が無くなる)。逆に新薬にノシーボ効果があると、新薬を飲んでいる被験者で“嘘の”副作用が出てしまい、せっかくの良い新薬が取りやめになってしまうこともあります。このようなことは極力防ぐことが大切なのです。

しかし、一般的に治験では、その薬を飲む被験者はもちろん、それを投薬する医療従事者さえも、その被験者の飲む薬が新薬なのかプラシーボなのか、わからないように工夫されて試験が行われます。ですので、一体何がプラシーボ効果やノシーボ効果を助長するのか、それを解決するのは非常に難しい問題です。今回の論文ではそのうちノシーボ効果でおこる痛みについて、とてもユニークな点に着目しました。
 
それはなんと、「薬のラベル」です。今回の論文の著者達は、プラシーボを用いて、薬のラベルだけ安っぽいものと高そうなものを2つデザインして実験しました。すると、高そうなラベルのものを使った時に、ノシーボ効果で痛みが起きる頻度が非常に増大することを発見したのです!
 
さらにこの論文では、MRIという診断術を用いて、脳や脊髄の活動を捉え、なぜ痛みが強くなるのかを研究し、「下行性抑制系」とよばれる痛みの制御システムがノシーボ効果による痛みに関与することを突き止めました。下行性抑制系とは、「脳が痛みを抑えるために、脳(上)から脊髄(下)へ信号を伝える仕組みのこと」をいいます。例えば、大切なサッカーの試合の途中で足を途中でねんざしても、その時には痛みを感じず試合に集中できて、試合が終わった後に痛みが増えてくる、という事例を想像できるかと思います。これは、脳がサッカーの試合中に興奮していて、下行性抑制系を介して痛みを抑えているためです。今回の論文では、高そうなラベルのものを見た時に、この下行性抑制系が働きにくくなって、痛みが強くなるのではないか、ということを明らかにしました。
 
というわけで皆さん。薬のラベルが高そうでも安心して使うように、自分に言い聞かせましょうね!
それでは今回はこのあたりで。最後まで読んで下さりありがとうございました!

電気を感じる

ぷにぷにアザラシです。2回分、大学の研究の紹介を挟みましたが、今回は久しぶりに論文の紹介をしたいと思います。本日の論文はこちら!

Molecular basis of ancestral vertebrate electroreception

です!
今回のお話は、に関するものです。魚の中には、サメやエイなど、環境中に存在する微妙な電気の変化を感じとって生きているものが存在します。彼らはそういった電気変化を感じることで、お互いにコミュニケーションを図ったり、獲物を捕らえたり、地球の磁場に従って向きを把握したりするわけです。そういった習性についてはよく分かっていたのですが、彼らがどうやって電気を感じているのかについては、全く分かっていませんでした。

そもそも、私たちが感覚(熱い、痛い、くすぐったい、etc...)を感じるのはどうしてでしょうか?これは、私たちの皮膚にある“神経”が、そういった外からの刺激に応じて電気を発生し、その電気を介して脳に情報を伝えるからです。つまり、“神経”が電気を感じとる仕組みを知ることが出来れば、サメやエイが電気を感じとる仕組みも分かるわけです。今回の論文では、エイの電気センサーとして働いている細胞を使って電気を感じとる性質を見つけ出し、さらにはその“電気センサー”の性質も明らかにしたものになります。

  1. エイの電気センサーとして働いている細胞には、電位作動性カルシウムチャネル(Cav1.3)とカルシウム依存性カリウムチャネル(BK)というタンパク質があった
  2. エイのCav1.3は、ネズミにあるCav1.3にくらべて、電気に対する感受性が高かった
  3. エイのBKはネズミにあるBKと性質が異なり、その結果、エイの電気センサーとして働いている細胞がうまく電気に応答するようになっていた

この論文のすごいところは、ちゃんとエイのCav1.3やBKを、他の動物のものと比べて、なぜエイだけが電気を感じることが出来るのか、しっかりと明らかにしているところだと思います(無料ではないので詳しいことを書くことが出来ないのは残念ですが。。)。また、このCav1.3というタンパク質、実はヒトでは耳の音を感じる器官にたくさん存在していることが知られています。実は、エイの電気センサーとして働いている器官は、発生学的にヒトの耳と似たようなものであることは既に知られていて、今回の報告でさらに、そのメカニズムも似ているということが明らかになりました。自然って本当にすごいものだな、と、こういう発見をみると毎回思い知らされます。

もう今の若い人は知らないかも知れませんが、私は昔、ブラウン管のテレビがついているかどうかを、テレビを見なくても当てることが出来ました(今はもうないので、今できるか分かりませんが)。ブラウン管のテレビは電源がつくと、耳鳴りのような高い音がして、それを根拠に判断していたのです。今回の報告と合わせると、もしかすると、ブラウン管のテレビから出ている電磁波が、私の耳のCav1.3を活性化して、その結果ブラウン管のテレビの電磁波を「音」として感じていたのかもしれないな、とふと思いました。あと考えたのは、地震の直前に野良猫がいなくなるなど、よく耳にしますが、もしかするとそういう動物の耳のCav1.3には、まだエイのCav1.3のような電気センサーとしての機能が少し残っているのかも知れませんね。

そんな感じで、今回はエイのお話でした!最後まで読んで下さりありがとうございました!

大学の研究2(論文って何?)

ぷにぷにアザラシです。今日は前回に引き続いて、理系大学での研究の簡単な紹介をしたいと思います。

おそらく多くの大学では大学4年生になると、「研究室」に配属されて、その研究室の一員として研究をすることになると思います。

研究室。わかりそうで、案外得体の知れないものなのではないでしょうか?研究室とは多くの場合、一人の教授が先導する、ある特定のテーマに関する研究を行うチームのことを指します。ですので、ひとつの研究室で何でも出来るわけではありません。ある研究室はショウジョウバエの飛び方を研究しているでしょうし、ある研究室はがん細胞の分裂について研究しているでしょう。この書き方から分かるとおり、「ショウジョウバエについて研究する研究室」や、「がんについて研究する研究室」というものは、ほとんど無いのでは無いかと思います。理由は、研究対象が広くなりすぎるからです。

こういうことを耳にすると、「そんなに細かくしてしまって研究することあるの?」と思う方が多いのではないでしょうか?私が塾でアルバイトをしていた頃にも、塾の生徒に「理系に行ってももう研究することってそんなに残されていないじゃないですか?(だからもう勉強したって意味ないじゃないですか?)」と言われたことがあります。とんでもない、むしろ多すぎて手の付けようがないくらいなのです。基本的に研究をしてあることを見つけ出すと、そこから新しい疑問が湧きます。一つのことを見つけ出すと数十の疑問が湧き上がることだってあります。そうやって、どんどん疑問が増えていって、研究テーマもどんどん増え、それに対応するためにどんどん細分化されてゆくわけです。

そういう背景もあって、どこか1つの研究室で何かすごいことがわかった時に、その発見を広く知ってもらわないと、そこから湧き上がる数多の疑問に我々人類は立ち向かうことが出来ないわけです。そういう発見を報告するツールのひとつとして、今回の話題である「論文」があります。

このブログでずっと紹介してきている「論文」ですが、基本的には必ず“新しい発見”が含まれています。私たち研究者は、毎日どこかで発表される論文をインターネットで検索して、新しい情報を得て学び、新しい疑問を持ち、そのうちいくつかを自分の研究テーマとして取り扱います。つまり、研究者にとって論文は「新聞」であり「教科書」であり「ヒント集」なわけです。

一般的な論文の中身の詳細については述べません。論文の全貌の具体例をご覧になりたい方は、無料で全てを閲覧することが出来る「Nature Communications」や「Cell Reports」、「PLoS ONE」などにアクセスしてみて下さい。Natureはこちらに日本語サイトを持っています(論文内容からは英語ですが)。また、日本人で論文を書いた人が自分の論文を日本語で紹介するサイトもあります(新着論文レビュー)。このページを見ると、少しは大学の研究の雰囲気をつかめるのではないでしょうか(このサイトを紹介してしまうとこのブログの存在意義が薄れてしまいますが。。笑)? 

私が高校生の頃はあまりこういう大学の研究の雰囲気を知ることすら厳しかったので、こういう記事がどこかの高校生の目に留まれば幸いです。
それでは、最後まで読んで下さりましてありがとうございました!