特別講演1: 脳高次機能は宇宙環境でも正常に作動するか?マウス実験衛星への期待
高知人学医学部統合生理学教室 椛 秀人
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国際宇市ステーションの建設が1998年に始まり、[1本は実験棟「きぼう」の提供で参加する。
日本の宇寅医学研究が軌道上で展開され、独創的で有意義な成果をあげることが期待されている。
本講演会では、これまで私たちが行ってきた研究を紹介させて頂き、宇宙医学研究へ参画させて
頂くことができれば、何かできるかについてご提案させて頂きたい。
私たちは、記憶・学習、情動、行動発現といった高次脳機能の基盤をなす神経ネットワークの
分子メカニズムの解明を目指して研究を行ってきた。具体的には、“匂い”の情報処理にかかわ
る神経ネットワークを研究対象としている。1つは、交尾を契機に雌マウスに形成される雄フェ
ロモンの記憶の解析である。このフェロモン記憶は、妊娠の成立に不可欠な、生存価の高い記憶
であるとともに、記憶学習研究の優れたモデルとして有用である。なせなら、フェロモン回報処
理系(鋤鼻系)の最初の中継部位である副嗅球に生じるシナブスの可塑的変化と学習が直接に対
応しているからである。交尾刺激により賦活されたノルアドレナリン神経の働きを引き金として、
種々の情報分子がかかわり、僧帽細胞から穎粒細胞への興奮性シナプスに電気生理学的変化(伝
達効率の長期増強)と超微形態学的変化が生じることを私たちは示してきた。私たちはまた、こ
の記憶が長期記憶のモデルであり、妊娠によって消去されるので記憶の消去を解析するモデルと
して有用であることも示した。記憶形成の鍵を握る副嗅球の穎粒細胞は脳室下帯に存在する神経
幹細胞から分化した新しい細胞と入れ替っている。したがって、この記憶は再生医療研究に対し
ても格好の材料となり得る。
フェロモンの記憶に加えて、私たちはまた、新生仔ラットにおける匂いの学習も優れたモデル
系であると考え、そのメカニズムを解析してきた。新生仔ラットは、嗅覚と体性感覚に頼って体
部環境との関係を発達させるため、この時期は匂いの条体付けが強く成立する感受性期なのであ
る。事実、匂いと電撃を30分間1回対提示するだけで、この匂いに対する嫌悪学習が成立する。
この匂いの学習は、主嗅球の僧帽細胞と顆粒細胞の相反性相互シナプスが深く関わり、転写因子
CREB(cycl ic AMP response element binding protein)の発現とそのリン酸化を介して成立する。
以上のような研究を背景として、私たちが宇宙医学研究に参画させて頂くことができれば、微
小重力環境、疑似微小歌力環境がマウス、ラットの性行動、記憶・学習といった高次脳機能に与
える影響を解析したい。
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