Credit : National Human Genome Resource Institute via Wikimedia Commons

科学者が記憶の移植に成功…アメフラシへの実験でわかった記憶の貯蔵庫の秘密

カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の生物学者たちが、RNAを移植することによって1匹のジャンボアメフラシ(Aplysia california)から別のアメフラシへ長期記憶を移すことに成功したと発表した。

記憶の実態をつかんだわけではないものの、RNAを使って人工的に記憶を操作できた初の実験となる。今後の研究次第ではPTSD(心的外傷後ストレス障害)に苦しむ患者の治療や、アルツハイマー病患者の記憶を取り戻すのに役立つかもしれないそうだ。

 

記憶のありか

生物の記憶は、たとえばコンピューターのメモリのように簡単に移動したり出し入れしたりすることはできない、とても複雑な生理現象がつかさどる。人間でいえば、朝食のメニュー、ミーティングで聞いた事柄など、個人が経験した出来事に関する記憶はまず脳の海馬に集められる。一旦海馬に蓄えられた記憶は、時間のふるいにかけられてやがて大脳皮質に転送され、長期記憶として貯蔵されることはこれまで理研の研究などが明らかにしていた。

ところが、記憶が海馬や大脳皮質の神経細胞のどの部分に貯蔵されているのかはいまだ解明されていない。神経細胞が持つ数千におよぶシナプスに貯蔵されているというのが有望な説だったが、今回アメフラシの実験に成功したUCLAのデイヴィッド・グランツマン教授(生物学、神経生物学)は異論を唱える。

グランツマン教授は、記憶は神経細胞の核内のDNAに貯蔵されていると考えるそうだ。「もし記憶がシナプスに貯蔵されていたら、この実験は成功しなかっただろう」とグランツマン教授はUCLAのニュースリリースに対して語っている。かわりにグランツマン教授が記憶の貯蔵庫として目をつけたのが、RNAだ。

RNAがDNAの指令を伝達する役割を果たしていることは以前から知られていた。ゲノムの配列を元にタンパク質を作り出すほかにも、細胞内の様々なプロセスに関わっていることが近年知られてきていた。その役割の中に記憶の伝達も含まれているのではないかとグランツマン教授はにらんだのだ。

 

アメフラシに電気ショック

そこで、グランツマン教授率いる研究チームはアメフラシの記憶の操作を試みた。

Chad King / NOAA MBNMS via Wikimedia Commons

アメフラシは磯の潮だまりや潮間帯に生息する軟体動物で、およそ2万個の神経細胞しか持たない(対する人間はおよそ1,000憶)。シンプルながらも細胞のはたらきが人間とよく似ているため、格好の実験動物として使われてきた。

今回の実験では、まず一匹のアメフラシのしっぽに軽い電気ショックを20分に1回、計5回与え、24時間後にまた同じように5回与えた。電気ショックを受けたアメフラシは、その都度自己防衛機能を発揮して委縮した。その後も軽く指でトントンとたたいても委縮するようになり、約50秒間体を縮ませて身を守ることを学んだそうだ。対して電気ショックを与えられなかったアメフラシは、軽くたたいても委縮する行動は1秒未満しか持続しなかった。

次に、電気ショックを与えられたアメフラシの神経細胞からRNAを取り出し、電気ショックを一切受けていないアメフラシ7匹に注入した。統制群には電気ショックを与えられていないアメフラシのRNAを、別の電気ショックを与えられていない7匹のアメフラシに移植した。

結果は瞭然だった。電気ショックを与えられたことのないはずのアメフラシ7匹は、トントンとたたかれると電気ショックを受けたアメフラシのように平均して約40秒間委縮したままだったという。対する統制群にそのような反応は見られなかった。

さらに驚くべきことに、電気ショックを受けたアメフラシのRNAをペトリ皿上の神経細胞に混ぜておいてから電気ショックを伝達する化学成分を与えたところ、神経細胞の活性化が見られた。

「まるで記憶を移植したようだ」とグランツマン教授は語っている。

 

記憶の操作が可能に?

すべての科学実験がそうであるように、この研究にも限界があった。RNAにもいろいろな種類がある中で、どのRNAが記憶を媒介するかは解明されなかったのだ。RNAがどのように記憶を伝達しているかもまだわからずじまいだ。

今後さらに研究を重ねれば、いずれRNAを使って人間の記憶を操作できるようになるかもしれない、とグランツマン教授。失われた記憶を取り戻したり、逆に嫌な記憶を消し去ることも可能になるかもしれない。人工的な記憶を作り出して人間や生物に注入することもできるようになるかもしれない。

なんだか映画の世界の話のようだが、諸刃の剣のような気がしてならない。

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