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研究者らが、精神疾患や神経疾患と関係する脳の領域「大脳基底核」について、2500万個を超える細胞を調べ、詳細な地図を作成しました。統合失調症に関わるとみられる新たな種類の神経細胞も見つかりました。
パーキンソン病のマウスモデルでは、大脳基底核の一部の細胞を狙う遺伝子治療を試し、広範囲を対象とする方法と同程度の効果があり、より安全だったとする初期の結果も得られています。
2500万個超の細胞から地図を作成
大脳基底核は、複数の神経細胞の集まりからなる脳の領域です。新たな地図は、そこにどのような細胞があり、どのように配置されているかを示しています。
研究では、統合失調症に関わるとみられる新たな種類の神経細胞が見つかりました。うつ病、双極性障害、心的外傷後ストレス障害に関連する細胞の種類も特定されました。大脳基底核は、こうした精神疾患や神経疾患に関わる領域です。
動作の選択や認知に関わる大脳基底核
大脳基底核と大脳皮質を結ぶ回路は、運動の選択や制御に重要な役割を果たすと考えられています。動機づけに関わる情報の処理や、高次の認知機能にも関係します。大脳基底核は大脳皮質の複数の領域から入力を受け、視床などを介して情報を送ります。
大脳基底核の機能に関するモデルでは、線条体と呼ばれる入力部分から、選ばれた動作を始める経路と、選ばれなかった動作を抑える経路が働きます。こうした動作の選択や強化学習の機能は、大脳基底核を含む複数の脳領域に支えられています。パーキンソン病や統合失調症などの症状の一部は、これらの機能の障害と関連しています。
神経活動の変化と病気の関係
大脳基底核の回路で神経活動を記録した研究では、複数の病気に、それぞれ特徴的な活動の時間的な変化が伴うことが示されています。神経細胞の活動が同じリズムで同期する現象も、繰り返し観察されています。過度な同期は、パーキンソン病をはじめとする神経疾患や精神疾患に関わる仕組みの一つである可能性があります。
パーキンソン病は、神経細胞が徐々に失われる病気です。脳内の物質ドーパミンに関わる中脳の神経細胞や、線条体へ伸びる神経の突起が影響を受けます。症状には動きの遅さや震えなどがあり、認知機能や感情に関わる症状が現れることもあります。
マウスで細胞を絞った遺伝子治療を検証
新たな研究では、パーキンソン病のマウスモデルを使って遺伝子治療も調べました。大脳基底核の一部の細胞で働くよう設計した治療は、広範囲を対象とする方法と同程度の効果を示しました。安全性についても、細胞を絞った方法の方が優れていたとする初期の結果が得られています。
パーキンソン病の遺伝子治療では、ドーパミンの合成を回復させたり、残っている神経回路を保護したりする方法が研究されてきました。遺伝子を運ぶ手段として、ウイルスを利用したベクターも使われています。動物を使った研究では、ドーパミン不足に関係する生化学的な指標や行動の改善が報告されています。
既存治療の限界と動物モデルの課題
ドーパミンを補う治療は、パーキンソン病の運動症状の一部を和らげます。一方、従来の治療は症状への対処が中心で、病気の進行を止めるものではありません。ドーパミン補充療法では、副作用の出現に伴って効果が低下することもあります。
パーキンソン病の動物モデルは、それぞれ病気の異なる特徴を再現します。人間のパーキンソン病の状態を完全に再現するモデルはなく、一つのモデルですべての評価基準を満たすことはできません。人間を対象としたウイルスベクターによる遺伝子治療の研究では、運動機能の中程度の改善が報告され、長期の追跡も続いています。
