人間性とは何か？新種のヒト脳細胞（ローズヒップニューロン）が同定される

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人間の脳に関する最も興味深い疑問は「私たちの脳を他の動物の脳と区別するのは何か？」であり、これは神経科学者にとって答えるのが最も難しい質問の1つである。「人間の脳を特別なものにするのは何か本当のところ分からない」とワシントン州シアトルにあるアレン脳科学研究所のEd Lein博士は述べている。「細胞と回路のレベルで違いを学ぶことはスタート地点としては適しており、今や我々はそれを行う新しいツールを持っている」

2018年8月27日にNature Neuroscienceでオンラインで公開されたこの新研究で、Lein博士とその同僚は、この難しい疑問に対する可能性のある答えを発表した。この論文は、「特殊化されたヒト皮質ガバレクチン細胞型のトランスクリプトームおよび形態生理学的証拠（Transcriptomic and Morphophysiological Evidence for a Specialized Human Cortical Gabaergic Cell Type.）」と題されている。

Lein博士とハンガリーのセゲド大学の神経科学者であるGábor Tamás博士の共同研究チームは、マウスや他のよく研究された実験動物では見られなかった新しいタイプのヒト脳細胞を発見した。Tamás博士とセゲド大学の博士課程学生であるEszter Boldogは、これらの新しい細胞を "ローズヒップニューロン"と呼んだ。なぜなら、細胞の中心の周りの各脳細胞の軸索形態が花弁をはずした後のバラのように見えるからだ。

新たに発見された細胞は、阻害性ニューロンとして知られるニューロンクラスに属し、脳内の他のニューロンの活動にブレーキをかける。この研究は、この特殊な脳細胞がヒトに特有であることをまだ証明していない。しかし、特別なニューロンがげっ歯類に存在しないという事実は興味深いものであり、これらの細胞を、ヒトにおいてのみ、または霊長類の脳においてのみ存在し得る特別なニューロンに含まれる。

研究者らは、これらの細胞がヒトの脳内で何をしているのかまだ理解していないが、マウスにおけるそれらの欠如は、実験動物におけるヒト脳疾患をモデル化することがどれほど難しいかを指摘しているとTamás博士は語った。彼の研究チームの次のステップは、精神神経障害を有する人々の死後の脳サンプル中のローズヒップニューロンを調べ、これらの特殊細胞がヒト疾患において変化し得るかどうかを見ることである。

異なる技術が収束するとき

彼らの研究では、献体された50歳代の男性2人の死後の脳の組織標本を使用した。科学者たちは、人間の意識を支配する脳の最も外側の領域であり私たちの種に固有のものと考えられる他の多くの機能を司る皮質の最上層のセクションを採取した。それは他の動物と比較して体の大きさに比べてはるかに大きい。「これは脳の最も複雑な部分であり、一般に自然界で最も複雑な構造であると捉えられている」とLein博士は語った。
ハンガリーのTamás博士の研究室は、細胞の形状と電気的特性の詳細な検査を行い、神経科学への古典的アプローチを用いて人間の脳を研究している。アレン研究所のLein博士は、人間の脳細胞を特異的にする一連の遺伝子を明らかにするチームを率いている。
数年前、Tamás博士はアレン研究所を訪れ、特殊なヒト脳細胞タイプに関する最新の研究を発表した。この2つの研究グループは、まったく異なる技術を使って同じ細胞にぶつかることをすぐに見出した。「全く異なる視点から、同じ細胞型に収束していることがわかった」とTamás博士は語った。 そこで、彼らは互いに協力することを決めた。
アレン研究所のグループは、J. Craig Venter研究所の研究者と共同で、ローズヒップ細胞が、彼らが研究したマウスの脳細胞タイプのいずれにも見られない独自の遺伝子セットを生み出すことを発見した。
セゲド大学の研究者らは、ローズヒップニューロンは、ピラミッド型ニューロンとして知られているヒト皮質の異なる部分の別のタイプのニューロンとシナプスを形成することを見出した。これは、細胞型を研究するために異なる技術を組み合わせるヒト皮質の最初の研究の1つであると、論文の著者であるアレン脳科学研究所の上級科学者Rebecca Hodge博士は語った。「単独で、これらの技法はすべて強力だが、細胞が何をしているのかについての不完全なイメージしか与えない。一緒にすることで補完され、それらは潜在的に脳内でどのように機能するか教えてくれる。」

人間性とは？

ローズヒップニューロンがユニークに見えるのは、それらが細胞のパートナーの特定の部分に付くだけで、情報フローを非常に特殊な方法で制御している可能性があるということだ。抑制ニューロンを車のブレーキに例えるなら、ローズヒップニューロンは、ドライブ中に特定の場所であなたの車を止めるだろうと、Tamás博士は語った。
それらは、たとえば食料雑貨店でのみ働くブレーキのようであり、すべての車（動物の脳）がそれらを持っているわけではない。「この特定の細胞タイプ（または車種）は、他の細胞タイプが停止できない場所で停止することができる」とTamás博士は述べた。 「げっ歯類の脳の交通では、これらの場所で停止することはできない。」

研究者の次のステップは、脳の他の部分でローズヒップニューロンを探し、脳障害におけるそれらの潜在的役割を探究することである。科学者は、ローズヒップニューロンが人間にとって本当にユニークであるかどうかまだ分かっていないが、げっ歯類に存在しないように見えるという事実は、完全なヒト神経疾患モデルとしての実験用マウスの困難さを示していると言う。「私たちの脳は、単なる拡大したマウスの脳ではない。人々は長年にわたりこれについて言及してきたが、この研究はいくつかの角度からこの課題に取り組んでいる。」と、アレン脳科学研究所の上級科学者、Trygve Bakken医師は述べている。
Tamás博士は「私たちの器官の多くは、動物モデルで合理的にモデル化することができる。しかし、私たちを動物界と区別するのは、私たちの脳の能力と成果である。だから、人間性を動物系でモデル化するのは非常に難しいと言える。」と述べた。

イメージ
人間の脳のローズヒップニューロンをデジタル再構成した画像。 （提供：Tamas Labセゲド大学）

【BioQuick News：New Kind of Human Brain Cell (Rosehip Neuron) Identified】

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