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【脳神経/進化】大脳新皮質を哺乳類が進化の過程で獲得した仕組みの一端を解明 慶応大






科学ニュース+


1 名前: 一般人φ ★ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 11:49:36.26 ID: ???
慶應義塾大学医学部の仲嶋一範教授と田中大介特任助教らの研究グループは、高度な知能・精神活動などを
担う大脳新皮質を、哺乳類が進化の過程においてどのように獲得したのかの仕組みの一端を解明し、
他の神経細胞の活動を抑制する働きをする「抑制性神経細胞」と呼ばれる細胞の移動能が、
哺乳類で変化したことが鍵を握ることを発見した。同成果は、米国科学雑誌「Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.」のオンライン
速報版で公開された。

人間の脳には沢山の神経細胞があるが、それらは互いにつながりあって、ネットワークを作っている。
それら神経細胞は大きく分けて2種類あり、1つはつながっている相手の神経細胞の働きを強めて活動を高める細胞
(="興奮性"神経細胞)で、もう1つは逆に相手の働きを弱めて活動を抑える細胞(="抑制性"神経細胞)である。

また人間の脳の中には「大脳新皮質」と呼ばれる部分があるが、これは脳のさまざま役割の中でも高度な
機能を有し、何かを覚えたり、考えたり、人と話をするときなどに働く大切な部分であり、同新皮質で
興奮性神経細胞と抑制性神経細胞のバランスが崩れると、統合失調症やてんかんなどのさまざまな脳の病気になる
可能性が近年、指摘されていた。

大脳新皮質は、ヒトを含む哺乳類にしかなく、鳥や亀、魚などは有していない。そのため、哺乳類の祖先が、
かつてその進化の途中でこの能力を獲得したものと考えられているが、ヒトの祖先がどのようにして、
大脳新皮質を獲得したのか、その仕組みはこれまでわかっていなかった。人類の祖先は、現代の人間が、
"ヒトらしく"生活するために必要な大脳新皮質をどのようにして獲得したのか。この疑問に答えることが、
ヒトがどのようにして生まれたのか、そしてヒトと他の動物たちとどんな違いがあるのかを教えてくれる
との考えのもと、研究グループは脳が動物の胎児の中で発生して大きくなってくる時期に着目した。

本文>>2に続く

▽画像
図1 子宮内のマウス胎児の脳へ色々な種類の動物の抑制性神経細胞を移植して、
移植した細胞がマウス胎児の脳の中でどのように働くかを調べた
dainousinnhisitukakutoku2022
http://j.mycom.jp/news/2011/04/29/007/images/011l.jpg

▽記事引用元 マイコミジャーナル(2011/04/29)
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/04/29/007/index.html


▽慶應義塾大学プレスリリース
「脳の進化の仕組みを解明
?神経細胞の動きの変化がその鍵を握ることを発見?
統合失調症など脳の病気の治療法に期待」
http://www.keio.ac.jp/ja/press_release/2011/kr7a4300000635gj.html

▽PNAS
「Changes in cortical interneuron migration contribute to the evolution of the neocortex」
http://www.pnas.org/content/early/2011/04/20/1102153108.abstract

2 名前: 一般人φ ★ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 11:49:58.93 ID: ???
>>1続き

胎児の脳の中では沢山の神経細胞が生まれているが、神経細胞が生まれる場所とそれらの細胞が大人の脳で
働く場所は異なっており、生まれたばかりの1つ1つの神経細胞は、脳の中で自身が働くべき場所に向かって
元気良く動いていくという。例えば、大人のマウスの大脳新皮質にある抑制性神経細胞は、
胎児の大脳新皮質の外で生まれ、生まれた場所から大脳新皮質に向かって、生まれた場所から
大脳新皮質に向かって長い距離を移動していき、大脳新皮質に到着すると、
突起を伸ばして周りにいる他の神経細胞とつながり、そこで働くようになる。

ヒトの統合失調症などの精神疾患では、大脳新皮質の抑制性神経細胞の働きが鈍っている可能性が近年、
注目されてきているが、このことは、抑制性神経細胞が、ヒト特有の高度な脳機能に
重要な役割を担っている可能性を示唆している。

そのため、研究グループでは、1つの仮説を立てた。それは、哺乳類以外の、爬虫類や鳥類の抑制性神経細胞は、
例え哺乳類の胎児の脳の中にいても、哺乳類にしかない大脳新皮質にたどり着くことはできないのではないか、
というもので、これが正しい場合、抑制性神経細胞は哺乳類の祖先で初めて大脳新皮質へ動いてたどり
着く能力を獲得したことになり、結果としてヒトの祖先がどのようにして興奮性神経細胞と抑制性神経細胞が
バランスよく働く大脳新皮質を獲得したのかについてのヒントになるのではないかと考えたという。

同仮説の実証のために、研究グループはニワトリ(鳥類)、カメ(爬虫類)、またはサル(哺乳類の中の霊長類)の
胎児の脳の中から抑制性神経細胞を作る細胞を取り出し、マウス(哺乳類)の細胞と一緒に子宮にいる
マウスの退治の脳に移植した。

そして数日後、どの種類の細胞が大脳新皮質にたどり着いているのかを調べた。その結果、マウス細胞や
サル細胞は大脳新皮質にたどり着いていたが、ニワトリ細胞やカメ細胞は大脳新皮質のすぐそばまでたどり
着いていてもそのまま素通りしてしまい、大脳新皮質の中に入れないことが判明した。
ニワトリ細胞やカメ細胞は、大脳新皮質に入れなかったかたといって、決してマウスの脳の中で元気が
なくなっていたわけではなく、大脳新皮質以外の、ニワトリやカメにもある脳の部分に入り込んでいたという。

また、ニワトリ細胞やカメ細胞をマウスの大脳新皮質に直接移動すると、元気良く突起を伸ばして周りの
神経細胞とつながっている様子で、少なくとも数カ月は生き残っていたという。このため、ニワトリ細胞や
カメ細胞は大脳新皮質に自分自身では入り込めないものの、それ以外はほとんどマウス細胞と同じに見えたという。

このことは、大脳新皮質という環境(場)は、ニワトリやカメの抑制性神経細胞を分化成熟させるために
必要な機能を十分持っていることを示している。つまり、ニワトリやカメの抑制性神経細胞は、移動中には
その環境をなぜか認識できず、そのためにその中に入り込めないと考えられることから、実験結果により、
研究グループの仮説が正しいことが確かめられたこととなり、哺乳類の祖先では、抑制性神経細胞が
大脳新皮質にたどり着くことができるように進化し、それに伴って興奮性神経細胞と説く生計神経細胞が
バランスよく働く大脳新皮質が獲得されたと考えられるという。
同研究成果より、新たに抑制性神経細胞はどのような仕組みで大脳新皮質にたどり着くことができるように
なったのか、という疑問が生じることとなった。今後、この疑問に答えることができれば、人類の祖先が
大脳新皮質を獲得した仕組みについてさらに深く理解できるようになり、ヒトが高度な知能を獲得した
仕組みの解明にもつながるものと期待されると研究グループでは説明している。

また、今回の研究成果は、抑制性神経細胞の働きが鈍っていると考えられている統合失調症などの
脳の病気の解明や、その防止や治療方法の開発に、"進化"という新たな視点を提供できる可能性があるともしている。

以上本文引用ここまで

▽画像
図2 ニワトリやカメの抑制性神経細胞は、マウス胎児の脳の中で、ニワトリやカメの脳にもある部分にはたどり着けたが、
大脳新皮質については近くを素通りしてしまい、たどり着けなかった
dainousinnhisitukakutoku2023
http://j.mycom.jp/news/2011/04/29/007/images/012l.jpg

図3 哺乳類の祖先で抑制性神経細胞が進化し、大脳新皮質にたどり着けるようになった。それにより、
神経ネットワークの中の興奮性神経細胞と抑制性神経細胞のバランスがとれ、正常に働く大脳新皮質が成立した
dainousinnhisitukakutoku2024
http://j.mycom.jp/news/2011/04/29/007/images/013l.jpg


3 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 11:54:32.29 ID: 7UwioUQi

どこに新しい発見の部分があるの?良く言われてることジャン


4 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 11:58:01.89 ID: PkRi66Zt
じ、実験のためにカメさんを殺したのか!?
カメさんだけはゆるさん!!


5 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 11:59:41.01 ID: nb4S/ssG
脳なし昆虫でも社会行動しているわけだが
脳があるって本当に進化なの?







6 名前: にょろ~ん♂ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:05:37.75 ID: O6Re1Lq4
>ヒトの統合失調症などの精神疾患では、大脳新皮質の抑制性神経細胞の働きが鈍っている可能性が近年、注目されてきている

発達障害ですか?それとも栄養不足ですか?


7 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:07:02.87 ID: uRkFn09p
別にいまさら声高に発表されてもって感じ


8 名前: にょろ~ん♂ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:12:01.44 ID: O6Re1Lq4
>>5
kwsk


9 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:12:38.75 ID: jRgfnlEq
>>5
進化=適応なわけだが。大脳新皮質が何に適応しているのかは知らんけど。


10 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 12:13:51.76 ID: AfGeSd/h
行きた~い、食べた~い


11 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 12:22:45.38 ID: +Zlek9KL
>生まれた場所から大脳新皮質に向かって、生まれた場所から大脳新皮質に向かって長い距離を移動していき、

>マウスの退治

マイコミジャーナルちゃんと校正してくれんと困る


12 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 12:24:21.28 ID: XxKvo49l
>>5
昆虫はROM、哺乳類はRAM。


13 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:28:26.54 ID: aBSxGX4I
>>1
この意味するところは、

現在の地球上の生物網は、下等生物から高等生物へと進化して形成されたのではなく
逆に高等生物が下等生物へと退化して作られた可能性を示唆しているな。

確かに、類人猿が人間に進化したと考えるより、
人間の劣化したヤツが類人猿へと退化したと考えてもイイワケだw
(オレの知り合いにも、どう見ても北京原人に見えるヤツがいる)


14 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:28:52.41 ID: HaObeWij
何か難しくてよく分からないが、その大脳新皮質っとかっていうのが

無いのが、菅なんだ。


15 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:33:08.42 ID: +OOnyk6l
>>13
モンキーは欧米人が東洋人を蔑視する差別用語だから
東洋人同士で他人を原人とか言って侮辱するような事はいうもんじゃない。


16 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 12:33:29.12 ID: gb7PHcM5
鳥は体重を減らすために脳細胞を使い切っていて、新しいことを憶えると細胞が増える
これは哺乳類にはない進化


17 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:33:41.38 ID: KExsv2HH
PNASか


18 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 12:35:26.30 ID: 6QXTZhIT
ネトウヨは大脳新皮質が未発達らしいな。


19 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:36:32.25 ID: nb4S/ssG
>>12
つまり昆虫は家電製品で哺乳類はパソコンってことか納得した
進化はモデルチェンジで人種はメーカー違いってことかな


20 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 12:43:36.21 ID: 28s1Bf/F
睡眠が 進化させたのか?それとも 道具の使用?


21 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 13:01:44.17 ID: dbI6ErZn
おれが進化で疑問なのは、なぜ使うとそれに対するDNAが進化するんだって事。
DNAに対してフィードバック作用なんてあるのか?
自然淘汰だけではこんな進化ありえないってことがたくさんるよな。人でも動物でも昆虫でも。
擬態とかあんなん淘汰だけじゃ無理だし、もし淘汰だけならその亜種が圧倒的に多くあるはずなのに。


22 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 13:08:32.03 ID: m1zcMcIg
>>21
使われない情報は失われても生存に支障がないから保存されにくい。
残ったのからまた新しいのが変異するから結果的によく使われるDNA情報だけが
進化していくことになる。


23 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 13:09:40.62 ID: uv4Z0gA1
あたま良いとよく言われるイルカは大脳新皮質は人間の半分くらいしかないな。
でもハリモグラの方が人間より多いつうな。
まあ分子屋はがんばっとるが、大脳新皮質のみでは知能ははかれんというわけだ。

カラスは随分あたま良いと思うが。鳥だからないね。


24 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 13:09:55.88 ID: eJs84i7+
>>21
DNAは記憶回路なんだと思うよ

親の顔を受け継ぐのと同じさ


25 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 13:11:32.00 ID: tZqMv7cJ
なあ、この文章おかしくないか?
哺乳類は、大脳新皮質をどのように獲得したかの問題のはずなのに、抑制性神経細胞が大脳新皮質にたどり着くことができるようになることが重要だって書いてる。
つまり、もう大脳新皮質があるという前提になってるぜ?
はぁ??????


26 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 13:17:12.65 ID: eJs84i7+
>>25
大脳新皮質がない亀で実験すればいいってこと?


27 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 13:19:24.30 ID: 51Aj5XzQ
>>5
無駄に生き物殺したり、原発関係者見ていても、
間違っていても金の為に後戻りできない奴らもいるから、
退化してんじゃね?


28 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 13:19:52.87 ID: Mabw6sVb
じゃ、おれの亀ry


29 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 13:24:42.94 ID: eJs84i7+
>>25
卵子に精子がたどり着く過程を実験しただけで

卵子が出来た説明ではなく、子供が出来た説明にすぎないってことだね


30 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 13:30:14.62 ID: 20bhpJNL
>>5
昆虫にも脳はあるよ


31 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 13:36:29.81 ID: YsQxHmLA
>>25
仕組みの「一端」を解明、だから。

最初のキッカケはわからないけど、
大脳新皮質の「芽」が存在することで大脳新皮質が成長するとわかったよ

てことでしょ。
よくわからんけど。


32 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 13:37:27.38 ID: vrdp7bC9
心に暇のある


33 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 14:16:43.87 ID: EsIWhUk3
だから何だという内容だな
仕分けしかないな


34 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 14:22:22.37 ID: W3dJK/cX
>>33
こうゆうのにわくわくしないのは悲しいな
自分の心がどうやって成り立ったかとか気にならんのか


35 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 14:24:03.94 ID: nb4S/ssG
>>30
いや、能なしっていっても脳みそ少ないって比喩ですすいません。大脳新なんたらが進化って言うならそれ無しで社会性獲得した昆虫はスゲーってことです


36 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 14:32:28.05 ID: 1KT4iD6s
医学部レイプ事件の犯人らは今どうしてるのかな。
親の庇護・コネでぬくぬくと人生を楽しんでるんだろうな。


37 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 14:41:52.11 ID: byhxes6h
抑制性と興奮性ってなんか免疫の話にも同じようなことが
あったような。。


38 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 14:49:59.70 ID: /Bma9nvj
抑制性細胞も腐るほどあってだな、10年前は50種類以上云々


39 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 15:13:15.24 ID: M86vgLp7
大脳新皮質が人間より遥かに大きい、イルカ、クジラ、ゾウなどが
人間より知能が低いのは何故だと思う?

人間の脳だから頭がいいというわけではない。
人間の肉体と社会構造があるからと気が付かない時点で、学ぶ前の器だけが
あれば能力があると誤解する。先天的な植物人間が知能の欠片もない
ことを知っていれば理解できるはず。


40 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 15:41:30.04 ID: uv4Z0gA1
>人間の肉体と社会構造があるからと気が付かない時点
詳しくいわんとよくわからんわ。何がいいたいんじゃ?


41 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 15:50:10.06 ID: byhxes6h
エクスポージャーが大切だということでは。


42 名前: 名無しのひみつ Mail: sage; 投稿日: 2011/05/04(水) 16:08:22.82 ID: RFZruEJe
カラスはネアンデルタール人より頭が良いみたいな本あったな。


43 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 16:08:41.05 ID: hBnY5TnU
>>35
蟻とか蜂とかは群れで一体の多細胞生物みたいなものじゃないか。

兆の細胞が連携している哺乳類も十分すごい。
たまに連携しそこなってがんで死ぬ愛嬌もある


44 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 16:32:58.31 ID: TFtux0GZ
○~
案外神経細胞って鞭毛が生えていたりするの?


45 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 16:33:41.07 ID: YsQxHmLA
>>40
イルカの胎児の脳を人間の胎児に移植すれば天才になるかもしらんが、
イルカとして生まれ育ったものにはイルカとしての知識も経験もなく、
たとえ脳の潜在能力が高くとも、それをもってイルカが知的だというのは
科学的思考プロセスを持てないアホの妄言である。

みたいなことじゃないかな。
イルカ、クジラ、ゾウなどの知能が測れないのだから、
人間より知能が低い、とかいう時点でおかしいけどね。


46 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 16:34:59.26 ID: YsQxHmLA
>>45
二行目間違い。
イルカとして生まれ育ったものにはイルカとしての知識と経験しかなく


47 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 17:37:43.69 ID: byhxes6h
想像力の欠如というのはある。
スポーツとかでも、一流のところでもまれると各段に変わってしまう
とかあるから。


48 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 17:37:50.64 ID: zEKZXGc1
人間は言語がしゃべれるってのが大きいだろう

猫とか見ててもこっちが思ってるより賢い

猫同士の言語があればもっと複雑な情報や経験の
やりとりが出来てたろう

逆に人間が突然、うめき声しか出せなくなったら
すごい勢いで文化は衰退すると思う
(まあ、現代なら筆談やメールのやりとりでしのげそうだけど)


49 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 18:47:19.05 ID: 40oesqmz
要は、
「新皮質の部品の1つは外で出来て移動する。それには一定の機構があるようだ。細かい事はわからんが。」
だろ。

これ自体は一見地でいい(山とあるコマい研究の一つ)としても、

>大脳新皮質を、哺乳類が進化の過程においてどのように獲得したのか
>脳の病気の解明や治療方法の開発、"進化"という新たな視点


大げさもいいとこだろと。w

特に脳関係、それも東大やこの手の表面有名大、
こういう痛い誇大宣伝が近年やたら目につくな。

研究費獲得のためだか、一時的にでも名を挙げての上ポスト狙いだか知らんが。
前者ならまだ情状だが、でなけりゃ恥さらしもいいところ。


50 名前: 名無しのひみつ Mail: 投稿日: 2011/05/04(水) 19:39:06.98 ID: byhxes6h
自閉症は脳神経の刈り込み不足だとか
そういう方面で役に立つ研究の方向性なのではないか。
普通に考えると高性能に思えるものは実は逆によくないのかもしれないという
話だから。自閉症の刈り込み不足の話は。
統合失調はドーパミンの抑制が治療の方法だが、これは神経の興奮を
抑えるということだと思うし。


51 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/04(水) 21:00:42.37 ID: p5m39Lh6
興奮性と抑制性の神経細胞のバランス、外界刺激、他の脳部位、特に視床下部のタイミング…天才は偶然の産物か?
解明されれば天才を生み出す確率増すだろうけど。


52 名前: 名無しのひみつ Mail: sage 投稿日: 2011/05/06(金) 17:42:55.40 ID: Vrmg5rca
>>49
新聞記事ごときに一々突っ込んでも仕方ない。
たまに滅茶苦茶な内容になってる記事もあるが、そんな記事出されたら研究者まで捏造扱い受けるのか?








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