東北大など発見2022.11.25脳内の神経細胞をつなぐシナプスを、神経細胞の隙間を埋めるグリア細胞が食べることで、記憶の定着が進むことを発見した。東北大学などの研究グループがマウスを使って実験し、発表した。グリア細胞は神経細胞のような活動電位を発しないため、これまで情報処理に関わらないと考えられてきた。仕組みをさらに解明すれば、記憶力の向上や精神神経疾患の治療などに役立つ可能性があるという。グリア細胞が神経細胞を食べる様子の電子顕微鏡画像。(左)グリア細胞の一種「バーグマングリア細胞」(赤に着色)が、シナプス後部(黄色)の突起部分をまさに食べようとしている。)記憶はシナプスが新たに接続したり、信号伝達が強くなったりしてできるばかりでなく、逆に接続が絶たれたり、不要な伝達が弱まったりすることによることもある。その仕組みは未解明だった。そこで研究グループは脳の部位のうち、スポーツや楽器演奏のような体で覚える学習を担う、小脳に着目して調べた。)食べられた神経細胞を見つけやすいタイプの赤い蛍光タンパク質が働くよう、遺伝子を改変したマウスを作った。電子顕微鏡で脳組織を3次元で高精度に解析する方法も活用。これらにより、グリア細胞の一種「バーグマングリア細胞」が周囲のシナプスや神経細胞の一部を食べている過程を、詳しく観察することに成功した。マウスの眼球の運動から、学習や記憶への影響を調べた。人でも、例えば電車の窓から景色を眺める時、景色の動きに見合うだけ眼球が無意識に動き、景色がぶれずに見える仕組みがある。このように水平に動く像をマウスに繰り返し見せると、小脳の学習の働きで目の動きの幅が大きくなる。この学習をしたマウスの小脳では、バーグマングリア細胞がシナプスの一部を食べていた。食べないようにする薬を与えるとシナプスがあまり小さくならず、学習が抑えられた。バーグマングリア細胞が食べるために重要な遺伝子を突き止めた。この遺伝子を欠損させたマウスは、学習の一部が抑えられた。一連の結果から、グリア細胞による記憶の新たな仕組みが判明した。統合失調症やアルツハイマー病など多くの精神神経疾患では、シナプスの異常な収縮や消失が起きる。グリア細胞が食べる働きの役割や、疾患時の異常をさらに理解すれば、治療法の開発につながる可能性があるという。グリア細胞の食べる働きが、記憶以外にも重要な役割を持つ可能性もある。松井広教授(脳生理学)は会見で「必要なシナプスを残し、不要なものを取り除く過程を通じ、効果的な情報処理ができるようだ。シナプスは生まれた直後ぐらいが一番多く、減っていく。われわれは年を取るにつれ知識を得ていくが、たくさん作り過ぎたシナプスを整理する過程こそ、記憶や学習の本質ではないか。シナプスを全部でなく、必要なだけ食べなければならない。そのようにシグナルが出てグリア細胞が察知する仕組みなどを、さらに調べていきたい」と述べている。成果は英神経科学誌「ネイチャーニューロサイエンス」に1日掲載され、東北大学が2日に発表した。