NICOLLE R. FULLER/Science Source
人間の腸には1億以上の神経細胞が並んでおり、それ自体が実質的に脳のようなものである。 そして実際、腸は脳と会話し、血流にホルモンを放出し、約10分の間に、どれだけ空腹か、あるいはピザを一枚食べてはいけないかを教えてくれるのです。 しかし、新しい研究によると、腸は、ほんの数秒で信号を伝達する神経回路を通じて、脳ともっと直接的につながっていることが明らかになった。 この研究結果は、肥満、摂食障害、さらにはうつ病や自閉症などの新しい治療法につながる可能性があります-これらはすべて、腸の機能不全に関連しています。 臨床的な意味が明らかになるまでには多くの疑問が残りますが、彼は「これはパズルのクールな新しいピースだ」と言います。
2010年に、ノースカロライナ州ダーラムのデューク大学の神経科学者ディエゴ・ボホルケスは、電子顕微鏡を見ているときに、驚くべき発見をしました。 腸の粘膜を刺し、消化を促し、空腹を抑えるホルモンを生産する腸内分泌細胞には、神経細胞が互いに通信するために使用するシナプスに似た、足のような突起があったのです。 ボホルケス氏は、腸内分泌細胞が中枢神経系にホルモンのメッセージを送れることを知っていた。しかし、神経細胞が行うように、電気信号を使って脳と「会話」できるのかどうかも疑問に思っていた。 そのためには、腸から脳幹に伝わる迷走神経を通じて信号を送る必要がある。
博士らは、神経細胞のシナプスを介して伝達される蛍光狂犬病ウイルスをマウスの大腸に注入し、腸内分泌細胞とそのパートナーが発光するのを待った。 その結果、そのパートナーは迷走神経細胞であることが判明しました。
シャーレの中で、腸内分泌細胞は迷走神経細胞に手を伸ばし、互いにシナプス結合を形成しました。 この細胞は、匂いや味に関与する神経伝達物質であるグルタミン酸さえも噴出させ、迷走神経細胞はそれを、瞬きよりも速い100ミリ秒以内に感知しました」。 ホルモンの遅さが、ホルモンを標的とする多くの食欲抑制剤の失敗の原因かもしれないと、彼は言う。 次のステップは、この腸-脳シグナル伝達が、食べたものの栄養素やカロリー値に関する重要な情報を脳に提供するかどうかを研究することだと、彼は言います。
毒素や毒を検出するなど、腸-脳シグナルの超高速化には明らかに利点がありますが、腸の中身をリアルタイムで感知することには他の利点もあるかもしれないと、彼は言っています。 それが何であれ、その利点は古代からあった可能性が高いです。腸の感覚細胞は、最初の多細胞生物の1つで、およそ6億年前に誕生したTrichoplax adhaerensという平たい生物にまでさかのぼります。 研究者たちはレーザーを使ってマウスの腸を支配する感覚ニューロンを刺激し、ネズミが一生懸命繰り返す報酬感覚を作り出しました。
この2つの論文を合わせると、なぜ迷走神経を電流で刺激すると、人間の重度のうつ病を治療できるのかが説明できる、とCellの研究を率いたニューヨーク市マウントサイナイ医科大学の神経科学者、Ivan de Araujoは述べています。 この結果は、基本的なレベルでは、なぜ食べると気分がよくなるのかを説明するものでもある。 「これらのニューロンは、脳の外にあるにもかかわらず、報酬ニューロンの定義に完全に適合しています」と、彼は言っています。