Neuron 40, 4 Dec. 2003, pp1003-1011
記憶突然変異ハエAmnesiacを用いた老化性記憶障害メカニズムの解析

Takuya Tamura, Ann-Shyn Chiang, Naomi Ito, Hsin-Ping Liu, Junjiro Horiuchi, Tim Tully and Minoru Saitoe
Tokyo Metropolitan Inst. Neurosci., Fuchu, Tokyo, Japan, Inst. Beh. Sci. Gunma Univ., Sch. Med., Maebashi, Gunnma, Japan, Dept. Life Sci., Nat. Tsi.Hua Univ., Hsinchu, Taiwan, Pre. Res. Emb. Sci. Tec. (PRESTO), Jap.Sci. Tec. Agency, Honcho, Kawaguchi, Saitama, Japan
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老化性記憶障害(AMI)はあらゆる動物種にみられる。しかしこの記憶障害が種に特異的な記憶過程によるものなのか、そうでないのかについては分かっていない。ショウジョウバエでは一つのにおい条件が示されと、明確に異なる3種の記憶―:一つは短期記憶(Short -Term Memory; STM)、一つは中期記憶(Middle -Term Memory; MTM)、そしてもう一つは学習により獲得される長期の記憶(Longer -lasting Anesthesia - Resistant Memory; ARM)1)のいずれかで記憶される。Saitoeらは、中期記憶(MTM)だけが欠落した突然変異ハエ、amnesiacamn)を使って、老化により衰えていく「においの記憶」について調べた。amnは他の記憶変異ハエにはみられる“老化に伴う「においの記憶」の衰え”を示さない。amnの老化性記憶障害の欠損は、ある優勢な遺伝子を遺伝子導入2)することにより復帰させることができる。このハエを使って、amnの中期記憶(MTM)における特異的な老化性記憶障害について調べた。

注釈
1)
記憶:ここで扱われている記憶とは、まず記憶が形成されるときに得られる電気生理的・化学的変化が、ある条件を与えた際に再現性を伴って誘発される現象を呼んでいる。哺乳類では、いわゆる短期記憶(Short -Term Memory;STP)、長期記憶(Long- Term Memory;LTP)が知られている。STPは条件を提示したときに形成される短期間のみ見られる神経興奮の電位変化、LTPは条件提示から長期間後にまで残る神経興奮の電位変化を示す。この神経興奮時にどのような分子が誘導発現・機能しているかについては、今日も数多くの研究がなされている。

2)遺伝子導入: 昆虫もウイルス等に感染して死ぬ場合があるが、これはウイルスが、自分の遺伝子(DNAまたはRNA)を昆虫体内に送り込み大量増殖し、さらに感染していくという過程によるものである。これを利用して、昆虫に目的遺伝子を組み込んだウイルスを感染させ、人為的に目的遺伝子を昆虫へ導入することが出来る。しかもまるで試薬をふりかけるように遺伝子導入実験が簡単に行えるようになったのは、ひとえに試薬会社の研究・技術・商品向上のたまものだろう。こうして昆虫は遺伝子操作が簡単なことと、哺乳類とは比べ物にならないほど短い期間で世代交代できるため、特定遺伝子の生理機能研究には大変有用であるといえる。(ただし遺伝子操作に関する研究所でのライセンス規定や研究者登録などは厳しく行われている。)

コメント ショウジョウバエって、あのバナナの皮に寄ってくる小さなハエ?そのショウジョウバエに記憶?と一般の方にはこの研究が我々に関係があるとはおおよそ思えないかもしれない。しかしながら記憶のメカニズムというのは、実際の現象と電気生理的性質、生化学的性質という観点で見ていくと、外的刺激と神経応答パターンの二点に簡略化できることになる。外的刺激とは、例えば子供の頃に聞いた音楽だったり、パブロフの犬のように餌の匂いだったり…また神経応答パターンとは、何も刺激しなかったときよりも何回か同じ刺激を与えたときのほうが大きく反応したり…、といったことなのだ。つまりこうやって簡略化していくと、分子・生化学的に記憶を調べるためには、より単純化したモデル―大きくて複雑な脳という回路をもつ哺乳類より、まるでロボットのように単純な回路でにおいを覚えられるハエ―を調べるほうが早いということになる。しかしながらハエでの記憶メカニズムやそれに効果的な試薬が見つかっても、それらをいかにヒトへ応用するか…といった難関が当然待ちうけている。が、大いにこの果敢な挑戦に挑んでいって欲しい。


*ここでは論文の要旨のみの紹介となり全容が記述できないことをお詫びします。