孤独という寂しさが、より食べさせ、睡眠を減退させる

孤独なミバエは、睡眠時間が短くなり、食べ過ぎてしまうことがわかりました。
集団からの慢性的な隔離による孤独が及ぼす、身体の生物学的反応を研究した初めての動物モデルの1つです。

Scientists have found that lone fruit flies quarantined in test tubes sleep too little and eat too much after only about one week of social isolation, according to a new study published in Nature.

参照元：https://www.rockefeller.edu/news/30860-lonely-flies-like-many-humans-eat-sleep-less/
– ロックフェラー大学 Rockefeller University. August 18, 2021 –

COVID-19による監禁は、睡眠時間を狂わせ、ウエストラインを引き伸ばします。

その原因のひとつは、社会的孤立そのものかもしれません。

科学者たちは、試験管に隔離された孤独なミバエが、わずか1週間ほど社会的に隔離されただけで、睡眠時間が短くなり、食べ過ぎてしまうことを発見し、『Nature』誌に発表しました。

今回の研究成果は、集団からの慢性的な隔離が、ハエの遺伝子発現、神経活動、行動にどのような変化をもたらすかを説明するもので、孤独に対する身体の生物学的反応を研究するための、初めての堅牢な動物モデルの1つとなります。

ロックフェラー大学のリチャード＆ジーン・フィッシャー教授兼遺伝学研究室室長のマイケル・W・ヤング氏は話します。

「ハエは、社会的孤立に対して特定の反応を示すように仕組まれています。私たちは、孤独が病的な結果をもたらし、それが少数のニューロングループの変化に関係していることを発見し、そのニューロンが何をしているのかを理解し始めました。」

寂しさの科学

ショウジョウバエは社会的な生き物です。

ショウジョウバエは集団で採餌し、複雑な交尾の儀式で互いにセレナーデを奏で、ミニチュアのボクシングの試合で争います。

ショウジョウバエの睡眠時間は1日16時間で、昼間のゆったりとした仮眠と夜の完全な休息に分けられます。

そこで、ヤング氏の研究室のリサーチアソシエイトであるワンヘ・リー氏は、慢性的な社会的孤立の生物学的裏付けを調査するために、社交的でよく研究されているミバエに注目しました。

ヤング氏は話します。

「何度も何度も、ショウジョウバエは私たちに正しい道を示してくれました。進化は大昔にこれらの昆虫に膨大な複雑さを詰め込みましたが、彼らのシステムを掘り下げると、しばしば哺乳類や人間にも現れている何かの初歩が見つかるのです。」

リー氏は補足します。

「道しるべがないとき、ミバエが私たちの道しるべになるのです。」

今回の研究では、リー氏ははまず、さまざまな監禁状態でのハエの状態を比較しました。

7日後、さまざまな大きさのグループで一緒に暮らしているハエには、異常な行動は見られませんでした。

群れから切り離された2匹のハエでさえ、お互いに満足していました。

しかし、1匹のハエを完全に隔離すると、そのハエは食事量が増え、睡眠時間が短くなりました。

さらに調べてみると、孤独なハエの脳では、飢餓に関連する一連の遺伝子の発現が異なっていることがわかりました。

さらにリー教授は、P2ニューロンと呼ばれる脳細胞の小さなグループが、睡眠と摂食行動の変化に関与していることを発見しました。

慢性的に隔離されたハエのP2ニューロンを停止すると、過食が抑制され、睡眠も回復しました。

一方、1日だけ隔離されたハエのP2ニューロンを増強すると、まるで1週間ずっと独りぼっちだったかのように、食べたり眠ったりするようになったのです。

リー氏は話します。

「ハエに慢性的に隔離されていると思わせることができました。P2ニューロンは、社会的孤立の期間や孤独感の強さを認識することに関連しているようで、まるでハエがどれくらいの期間ひとりぼっちだったかをカウントダウンするタイマーのようです。」

ヤング研究室では、これらの観察結果を丹念に確認しました。

不眠症のハエを作り、睡眠不足だけでは過食にならないことを確認しました（実際にはなりませんでした）。

また、P2ニューロンを操作すると、社会性のあるハエが過食や睡眠不足に陥るかどうかを調べるため、集団飼育したハエを使って実験を行いました（実際には起こらなかった）。

最終的には、P2ニューロンの活動と社会的孤立の両方が完璧に重なった場合にのみ、ハエの睡眠不足と過食が始まるという結論に達したのです。

隔離15の説明

科学者たちは、ミバエから人間まで、多くの社会的動物が、隔離されると食べる量や眠る量が増えることを観察してきました。

その理由ははっきりしていません。

ひとつの可能性として、社会的孤立は将来に対する不確実性のシグナルではないかとヤング氏は言います。

困難な状況に備えるためには、できるだけ頻繁に目を覚まし、食べ物があればいつでも食べられるようにしておくことが必要かもしれません。

今回の研究では、COVID-19ロックダウン中の人間が、孤独なハエが空腹や睡眠不足に陥るのと同じ生物学的メカニズムによって、より多くのものを食べ、より少ない睡眠をとっていることを確認することはできません。

しかし、リー氏とヤング氏は、ミバエの慢性的な孤立に反応するニューロンと遺伝子を特定したので、今後、研究者は実験動物、ひいては人間において、孤独、過食、不眠の間の対応関係を探ることができます。

ヤング氏は話します。

「臨床的な研究によると、米国の多くの成人が、COVID-19による隔離予防措置を受けた過去1年間に、体重の大幅な増加と睡眠不足を経験していることがわかっています。この小さなハエが、パンデミックの状況下で生活する人間の行動を模倣しているのは、生物学的に共通の理由があるのかもしれません。」