セロトニンと脳のサイズの関連

幸せを感じている時、幸せ物質であるセロトニンの脳内の神経伝達が多く発見されています。幸福につながるとして非常に好印象のある物質ですが、他にもものすごく大きな脳の役割を担っているかもしれないという研究結果が発表されました。

The research team of Wieland Huttner at the Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, who is one of the institute’s founding directors, has investigated the cause of the evolutionary expansion of the human neocortex in many studies. 

参照元：https://www.mpg.de/15910593/happiness-and-the-evolution-of-brain-size

人が幸福を感じる時、神経伝達物質であるセロトニンが関与している事から、セロトニンは幸せ物質と呼ばれることがあります。

そんなセロトニンですが、この度新しいセロトニンの役割が解明されたかもしれないという研究結果が、マックス・プランク研究所から発表されました。

人類の進化の間に、特に新皮質と呼ばれる特定の部分で、脳のサイズが増加しました。

新皮質は、私たちが話し、夢を見て、考えることを可能にしている部位です。

新皮質の拡大増加の根底にある原因を探して、ドレスデンのマックスプランク分子細胞生物学および遺伝学研究所の研究者は、大学病院のカールグスタフカルスドレスデンの同僚と一緒に、以前に多くの機能を特定しました。

これらの機能は通常、いわゆる基底前駆細胞で細胞固有に作用し、発達中の新皮質の幹細胞はその拡大において極めて重要な役割を果たします。

研究者たちは現在、幸福を仲介するために脳内で機能することが知られている幸福神経伝達物質セロトニンの新しい役割を報告しています。

発達中のヒト新皮質における基底前駆細胞の成長因子として細胞外因的に作用するという機能のために、胎盤由来のセロトニンは、おそらく人間の新皮質の進化的拡大に貢献しました。

マックスプランク分子細胞生物学および遺伝学研究所の創設ディレクターの1人であるWieland Huttner氏の研究チームは、多くの研究でヒト新皮質の進化的拡大の原因を調査しました。

彼の研究室からの新しい研究は、このプロセスにおける神経伝達物質セロトニンの役割に焦点を当てています。

セロトニンは、幸福と幸福に寄与する神経細胞間でメッセージを伝達するため、しばしば幸福神経伝達物質と呼ばれます。

ただし、脳の発達中のそのような神経伝達物質の潜在的な役割はまだ詳細に調査されていません。

発生中の胚では、胎盤がセロトニンを生成し、セロトニンは血液循環を介して脳に到達します。

Wieland Huttner氏のグループのポスドク研究員LeiXing氏は、カナダでの博士課程で神経伝達物質を研究していました。その後ドレスデンで研究プロジェクトを始めたとき、彼は発達中の脳におけるセロトニンの役割を調査することに興味がありました。

Lei Xing氏は説明します。

「過去にグループによって生成されたデータセットを利用して、セロトニン受容体HTR2Aが胎児のヒトで発現しているが、胚性マウスの新皮質では発現していないことを発見しました。」

「セロトニンは、下流のシグナル伝達を活性化するためにこの受容体に結合する必要があります。この受容体が、なぜ人間の脳が大きいのかという疑問の鍵の1つになるのではないかと自問しました。」

これを探求するために、研究者らは胚性マウス新皮質でHTR2A受容体の産生を誘導しました。

Lei Xing氏は続けます。

「確かに、この受容体を活性化することにより、セロトニンが 一連の反応を引き起こし、その結果、発達中の脳でより多くの基底前駆細胞が生成されました。より多くの基底前駆細胞は、皮質ニューロンの産生を増加させることができ、それはより大きな脳への道を開くかもしれません。」

Wieland Huttner氏は説明します。

「結論として、私たちの研究は、高度に発達した脳、特にヒトの基底前駆細胞の成長因子としてのセロトニンの新しい役割を明らかにしています。私たちのデータは、セロトニンが発達と人間の進化の間の新皮質の拡大に関係していることを示しています。」

「セロトニンの異常なシグナル伝達とその受容体HTR2Aの発現または変異の障害は、ダウン症、注意欠陥多動性障害、自閉症などのさまざまな神経発達障害および精神障害で観察されています。」

「私たちの調査結果は、セロトニンの機能不全と胎児の脳の発達中のその受容体は先天性障害を引き起こす可能性があり、治療手段のための新しいアプローチを示唆するかもしれません。」