理化学研究所（埼玉県和光市）脳科学総合研究センターのヘンシュ貴雄チームリーダーらが、視覚刺激によって目から脳にタンパク質が運ばれ、幼児期の脳の発達のタイミングが決まることを、マウスの実験によって突き止めたことが明らかになっています。
脳の発達の仕組み解明により、弱視などの神経疾患の治療の手掛かりになることが期待されます。

プレスリリース：http://www.riken.jp/r-world/info/release/press/2008/080808/detail.html

脳は、幼年期に周りの環境から得た体験や経験に適応しながら、神経回路を機能的に作り変えて発達していきます。
この脳が活発に神経回路を作り変える時期を「臨界期」と呼び、脳の研究はもちろん、幼児期の教育の対象ともなっています。
大人に比べ、子どもの方が語学やスポーツといった習い事の上達や習得が早いのはこのためですが、臨界期がどんな仕組みで起きるのかはよく分かっていません。


視覚をつかさどる脳の視覚野も幼児期に臨界期があり、期間中に片目をふさぐなど視覚刺激が十分に与えられないと、ふさいだ方の目に弱視などが起こり、さらに臨界期が終わってしまうと回路が固定され治療は困難になります。

同研究所、神経回路発達研究チームはマウスの脳の視覚野を調べ、胎児期に脳を作る遺伝子Otx2が、人々の体験・経験に応じて脳を発達させる働きもあることを世界で初めて発見しています。
そしてこのOtx2によって作られるOtx2ホメオタンパク質が、幼年期の経験の積み重ねにより、正常に臨界期を促すことことを突き止めました。
このタンパク質は胎児の脳を作るときに働くことは分かっていましたが、生後の役割については不明でした。

さらに、このタンパク質は網膜で作られ、外側膝状（しつじょう）体という中継所を経て、脳に運ばれることが分かりました。






マウスを暗室で育てて視覚刺激をなくすと臨界期が来ませんでしたが、臨界期の始まっていないマウスの脳にこのタンパク質を注射すると臨界期と同じように神経の組み替えが活発になるなど、臨界期を人為的に操作することにも成功しました。

チームでは「脳の発達プログラムが、脳の内部で決まっているのではないことが分かった。目などの末梢器官に誘導されて脳の可塑性が操作できるのは、まったく新しい考え方」とコメントしています。

Otx2ホメオタンパク質の新しい作用機構の発見は、脳に触れずに外部からの刺激を与えて臨界期を再来させることによって、固定してしまった神経回路の組み替えを促し、弱視の治療など神経疾患の症状を軽くする新たな治療法の開発につながることが期待されます。


今後チームでは、網膜から脳までタンパク質がどのように移動するかについての解明と、嗅覚や皮膚などの感覚の臨界期にも、同じタンパク質がかかわるのかどうかも課題だとしています。

なお、論文が８日付けの米科学誌セルに発表されています。

Experience-Dependent Transfer of Otx2 Homeoprotein into the Visual Cortex Activates Postnatal Plasticity（Summary）：http://www.cell.com/content/article/abstract?uid=PIIS0092867408008398&highlight=Otx2


　人気ブログランキング参加中・・・こちらも活性化、ポチッとよろしく→