脳の安定性を司る新たな役割—NMDA受容体の発見がうつ病治療を革新する可能性
イスラエルのテルアビブ大学（Tel Aviv University）の研究チームは、学習や記憶の形成に重要なNMDA受容体（NMDAR）が、脳の活動の安定性を維持する上でも不可欠である ことを発見した。この研究は、うつ病、アルツハイマー病、てんかん などの神経疾患に対する新たな治療法の開発につながる可能性を示している。研究論文は、2024年に Neuron に掲載された。
NMDA受容体と脳の恒常性維持
これまで、NMDA受容体（N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR） は、主に学習や記憶に関与するシナプス可塑性の研究対象とされてきた。しかし、テルアビブ大学のイナ・スルツキー教授（Prof. Inna Slutsky） 率いる研究チームは、NMDARが脳の基本的な安定性を維持する役割 を持つことを明らかにした。
「脳研究の多くは、情報の記憶や学習を可能にする神経細胞間のシナプス接続の変化に焦点を当ててきました。しかし、それを支える脳の基本的な安定性もまた不可欠なのです。」
スルツキー教授が言いました。
この研究は、うつ病などの神経疾患がNMDARによる活動の安定化機能の破綻と関連している可能性 を示唆している。
研究手法とNMDA受容体の新たな機能の発見
研究チームは、以下の3つの主要な手法を用いた。
培養神経細胞（in vitro）を用いた電気生理学的記録
生体内（in vivo）で行動するマウスの神経活動の記録
数学的モデル（in silico）を用いた計算シミュレーション
実験1：培養神経細胞におけるNMDARの役割
研究者のアントネラ・ルッジェーロ博士（Dr. Antonella Ruggiero） は、テルアビブ大学の研究室で開発された「二重摂動（dual perturbation）」という手法を使用。
NMDARをケタミン（ketamine, NMDAR阻害剤）でブロック すると、通常は回復するはずの神経活動が回復しなかった。
その後、別の受容体をブロックすると、神経活動は回復したが、新しい低い基準値に設定されたままだった。
この結果は、NMDARが神経ネットワークの活動基準（baseline set point）を設定・維持する重要な役割を担っていることを示している。
実験2：マウスの脳内でのNMDARの影響
レオレ・ハイム（Leore Heim） は、NMDARが生体の海馬においても活動の安定化を担うかどうか を調査した。
NMDARを局所的にブロックする技術を開発し、マウスの海馬に直接薬剤を投与 しながら長期間にわたり神経活動を記録。
覚醒時や睡眠時を問わず、海馬の神経活動が低下し、補償的な回復が見られなかった。
この結果から、NMDARは生体内でも神経ネットワークの活動基準を設定している ことが明らかになった。
実験3：計算モデルによる解析
数学者のリー・サスマン博士（Dr. Lee Susman） は、神経ネットワーク全体の安定性が単一のニューロンレベルではなく、ネットワークレベルで維持されている ことを突き止めた。
多くのニューロンの平均的な活動が、信号伝達のノイズを減少させる ことを計算モデルで証明。
個々のニューロンの変動（ドリフト）がどのように機能的に意味を持つかは、今後の研究課題 であると指摘。
うつ病治療への新たな可能性
スルツキー教授は、今回の発見がうつ病治療に大きな影響を与える可能性があると指摘 している。
「ケタミンはNMDARをブロックし、即効性のある抗うつ薬として2008年にFDA承認されました。しかし、その作用メカニズムは完全には理解されていませんでした。今回の研究は、ケタミンがシナプス可塑性だけでなく、過剰に活性化した脳領域（例えばうつ病患者の外側手綱核など）の活動基準をリセットする ことで、抗うつ作用を示す可能性を示唆しています。」
この発見は、うつ病の新たな治療標的となる可能性を持ち、今後の研究が期待される。
