脳の「サポートセル」は、記憶と学習において積極的な役割を果たします
新しい研究は、グリア細胞が、脳機能に関与する細胞であると伝統的に言われていたニューロンをサポートし、栄養を与える以上のことをするというさらなる証拠を提供します。
アストロサイトと呼ばれるグリア細胞は、星に似た形をしているため、記憶と学習に積極的な役割を果たしているようです。
これは、カリフォルニア大学リバーサイド校の新しい研究によるものです。
チームは、ニューロンの数を大幅に上回っている星状細胞が、不要なシナプスやニューロン間の接続を取り除くことで、脳の海馬の限られたスペースを管理できることを発見しました。
海馬は、記憶と学習にとって重要な脳の小さいながらも重要な部分です。
現在に掲載されている論文では Journal of Neuroscience、研究者たちは、星状細胞が「学習中の海馬回路のリモデリング」を調節するメカニズムをどのように調査したかを説明しています。
彼らは、星状細胞がエフリンB1と呼ばれるタンパク質を過剰に産生すると、マウスの記憶障害を引き起こすことを発見しました。
カリフォルニア大学リバーサイド校の医学部の生物医科学の教授である上級研究著者のIrynaM。Ethellは、次のように説明しています。 。」
ニューロン、グリア細胞、およびシナプス
脳と脊髄の細胞には主に2つのタイプがあります。ニューロン。ミクログリア、アストロサイト、オリゴデンドロサイトで構成される、より豊富なグリア細胞。
もともと、ニューロンは脳の能動的な作業単位であり、グリア細胞の役割はそれらを受動的にサポートして育成することであると考えられていました。
しかし、ますます多くの研究が、グリア細胞が受動的ではなく、脳および神経系の発達において能動的な役割を果たすことを示しています。
たとえば、アストロサイトはシナプスの生成と機能、またはニューロンの端とそれが通信する他のニューロンとの間のスペースを調節するのに役立つことを私たちは知っています。
コミュニケーションは、シナプスを越えて信号を運ぶための化学伝達物質、または神経伝達物質によるものです。
研究者たちは、以前の研究が星状細胞とニューロンの間の異常な相互作用を脳の発達障害と退行障害に関連付けていることに注目しています。
これらの研究のいくつかは、異常な相互作用が記憶と学習の障害に関連していることも発見しました。しかし、彼らは根本的なメカニズムを特定していませんでした。
エセル教授は、自身の発見に続いて、「エフリンB1を過剰に発現している星状細胞はニューロンを攻撃し、シナプスを除去する可能性がある」と彼女と同僚は信じていると述べています。
このタイプの「シナプス喪失」は、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、およびその他の神経変性疾患で観察されています。
アストロサイトはシナプスを取り除きます
研究者たちは、実験室でマウスのニューロンに対する星状細胞の影響を調べることにより、グリア細胞とニューロンの間の相互作用の研究を開始しました。彼らは、ニューロンにエフリンB1を過剰に生成する星状細胞を追加すると、シナプスを「食い尽くす」ことを発見しました。
脳内のシナプスの除去は記憶と学習回路を変えるので、この発見はグリア細胞とニューロンの間の相互作用が記憶と学習に影響を与える可能性が高いことを示唆しています。
これをさらに調査するために、科学者たちは生きたマウスでの効果を研究しました。動物のエフリンB1のレベルを上げると、動物は今学んだばかりの行動を思い出せないことがわかりました。
「エフリンB1の過剰産生は、健康な脳で不要なシナプスが除去される新しいメカニズムである可能性があります」と、Ethell教授は推測しています。
この考えは、星状細胞によるエフリンB1産生の増加が、外傷性脳損傷でしばしば観察されるという事実によって裏付けられています。
しかし、シナプスの「過度の除去」は問題を引き起こし、神経変性を引き起こす可能性がある、とエセル教授は続けます。
学習には忘却が必要
海馬（主に記憶に関係する脳の部分）では、新しいことを学ぶにつれて新しいシナプスが形成されます。
そして、Ethell教授は、この小さな地域のスペースは限られているため、新しい記憶が形成されるときに新しい接続のためのスペースを作るために、いくつかの不要な接続を取り除く必要があると言います。
新しいシナプスを作ることと不要なシナプスを取り除くことの間のバランスは、星状細胞によるエフリンB1の産生の増減によって維持されます。
「学ぶために」とEthell教授は言います。「私たちは最初に忘れなければなりません。」彼女と彼女の同僚はグリア細胞の調査を続けており、すべてではなく一部の星状細胞だけがシナプスを除去する理由を発見したいと考えています。
「私たちが確かに知っていることは、研究のためにニューロンだけを標的にすることは効果がないということです。私たちの注意が必要なのはグリア細胞でもあります。」
イリーナ・M・エセル教授
