東大、痛みを感じると逃げたくなる「仕組み」を解明

東京大学(東大)は8月11日、光遺伝学や神経活動の可視化技術などを用い、ショウジョウバエの幼虫における、痛みの感知を逃避行動へと変換する神経回路を明らかにしたと発表した。

同成果は、東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻の榎本和生 教授らの研究グループによるもの。詳細は米国の学術誌「Current Biology」に掲載された。

痛みは誰しもが感じたことのある感覚で、人間は痛みを感じる仕組みがあるからこそ、刃物や炎など危険な対象物を察知し、その場から逃れることで、大きな怪我やヤケドを避けることができる。しかし、こうした痛みの感知を逃避行動へと変換する神経回路が、どのように実装されているのかは明らかになっていなかった。

今回の研究では、ヒトと同じ痛覚神経および痛覚受容体を持つショウジョウバエの幼虫が痛みによって回転する際、回転運動の神経回路の伝達を入り口である感覚神経から出口となる筋肉まで解明したという。

具体的には、ショウジョウバエの幼虫の皮膚に存在する神経細胞が脳に情報を送る際に、自分が持っている痛みシグナルを直接伝える相手となる神経細胞(二次神経細胞)を発見。また、二次神経細胞から回転運動に与える影響を調べた結果、この神経は活性化すると回転運動を引き起こし、抑制されると回転運動が起こらないことを確認、回転運動に重要な神経であることを発見した。さらに、同細胞は、特定の筋肉へと痛みシグナルを伝えるほか、活性化させることで、回転運動を誘導、痛みを避けることを明らかにしたとする。

二次神経細胞が回転運動に与える影響(出所:東京大学Webサイト)

今回の成果について同研究グループでは、ショウジョウバエ幼虫のみならず、すべての生き物において、痛みがどのように行動につながっていくかという仕組みの解明に役立つことを期待するとコメントしている。



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