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2013年10月17日

理化学研究所

脳内ネットワークの過剰な活動が統合失調症の症状に関与

-海馬での情報処理異常が複雑な統合失調症の症状の一因だった-

図:統合失調症モデルマウスが示す海馬の場所細胞の活動

統合失調症モデルマウスが示す海馬の場所細胞の活動

統合失調症は、脳がさまざまな情報を統合することができなくなり引き起こされる精神疾患です。幻覚や妄想があらわれたり、考えがまとまらないなどの症状が特徴です。多数の発症原因があるとされていますが、根本的な原因は解明されていないのが現状です。

脳は休息時でも、特定の脳内ネットワークで一定の活動レベルを保っているといわれます。この、いわばアイドリング状態の脳内ネットワークのことを「デフォルト・モード・ネットワーク」と呼びます。近年、統合失調症や自閉症のなどの精神疾患の患者では、このネットワークのつながり方に異常があることが指摘されています。つまり、デフォルト・モード・ネットワークが、どのように情報を処理し、他の脳の領域と情報のやりとりを行っているのかを探れば、精神疾患の患者の脳で、何が問題になっているかが解明できると考えられています。理研の研究チームは、このネットワークで中心的な役割を果たし、記憶にも深く関わっている脳の領域「海馬」に着目しました。複雑な精神疾患の症状の原因を探るために、統合失調症に似た症状を示す遺伝子改変マウス(統合失調症モデルマウス)を作製して実験することにしました。

研究チームは、統合失調症モデルマウスに迷路テストをさせ、そのときの海馬の神経細胞の活動を、電気生理学的手法を用いて調べました。マウスが迷路を走るとき、海馬の神経細胞はマウスが通過する位置に応じて活動することが知られています。これを場所細胞といいます。通常のマウスでは、迷路を走り終わって休息している間に、直前に迷路を走ったときと同じ順番で海馬の場所細胞が活動します。しかし、統合失調症モデルマウスでは、休息中に海馬の場所細胞の活動の順番がまったく再現されず、さらに、ほとんど同時に場所細胞が過剰に高いレベルで活動していることが分りました。このことから、海馬での情報がデフォルト・モード・ネットワークの中で正しく処理されていない可能性が示されました。

今回の研究で、幻覚や妄想、思考の混乱などといった統合失調症の症状が記憶に関わる脳内ネットワークの機能異常と関連していることが分かりました。この成果により、現在使われている統合失調症の薬や治療法の新しい解釈が可能になり、この疾患の創薬や新しい治療法の開発につながると期待されます。

理化学研究所
脳科学総合研究センター 理研-MIT神経回路遺伝学研究センター(CNCG)
センター長 利根川 進 (とねがわ すすむ)