レム睡眠の前にグリア細胞が酸性化することを発見

このブログでも何回か述べていますが、私は健康は「食事と睡眠」からが基本的な考え方ですので、睡眠ついて取り上げることが多くなっています。

東北大学の研究グループが、睡眠のうち夢を見る「レム睡眠」に先立って脳内のグリア細胞が酸性化することをマウスの実験で発見しました。

また神経疾患の「てんかん」の発作が生じやすい状態だと、レム睡眠の時にグリア細胞の酸性化がより強まっていることも分かりました。レム睡眠の時には神経細胞の活動による特有の脳波が見られ、脳内で経験を記憶として整理し夢を見ると考えられています。

研究グループはグリア細胞が、脳波では分からない別の形でこの情報処理を支えている可能性があると考えました。そこでマウスを使った実験で、睡眠や代謝を制御する脳の部位「視床下部」のレム睡眠の時の変化を調べました。

蛍光タンパク質の遺伝子を導入して発現させたマウスの視床下部に光ファイバーを挿し、独自の手法でグリア細胞の一種「アストロサイト」の光信号を解析しました。その結果アストロサイトが酸性化していることが分かり、レム睡眠の脳波の変化より20秒早く起きていました。

またてんかんの発作を生じやすくした脳のレム睡眠では、アストロサイトが正常な場合より強く酸性化しました。こうした結果から、脳や心の状態をグリア細胞が制御している可能性があることが分かりました。

またレム睡眠はてんかんの度合いを調べる指標として使える可能性が見出されました。ヒトでも脳の活動がよく分かる機能的MRI技術を活用すれば、アストロサイトに限定はできませんが、体を傷つけずに脳内の酸性度などを記録できます。

レム睡眠中に計測すれば、てんかんの診断に応用できる可能性があります。アストロサイトの酸性度を安定させられれば、てんかんの新たな治療法に結びつく可能性もあるとしています。

グリア細胞は神経細胞のような活動電位を出さず、情報処理に関わらないと考えられこれまで役割は十分解明されてきませんでした。

研究グループは、てんかんが進んでいるときに酸性化が強く、グリア細胞から伝達物質が出ることで神経細胞の可塑性が制御されている可能性もあり、グリア細胞を見れば脳の他の病気のことも分かるかもしれないとしています。

こういった脳の研究は進んでいますが、被験者に負担をかけずに測定することが困難でした。今回の実験でもMRIによる測定が可能としても、眠っている時のMRIは難しいのかもしれません。

実験動物での結果を集めることが、現時点では最善の方法といえるような気がします。