健康

嚥下はセロトニンの放出を促す、と研究で判明

ショウジョウバエの幼虫は食道に一種の伸縮センサー（中央の灰色の構造）を持っており、嚥下プロセスを脳に報告します。食物を摂取すると、特別なニューロン（赤）がセロトニンを放出します。写真提供：アントン・ミロシュニコフ博士/ボン大学 ボン大学とケンブリッジ大学の研究者らは、摂食プロセスに関係する重要な制御回路を特定した。この研究により、ハエの幼虫は食道に特別なセンサー、つまり受容体を持っており、動物が何かを飲み込むとすぐに作動することが明らかになった。幼虫が食物を飲み込むと、脳にセロトニンを放出するよう指示する。この伝達物質は、しばしば快感ホルモンとも呼ばれ、幼虫が食べ続けることを保証する。 研究者たちは、人間にも非常によく似た制御回路があるのではないかと推測している。 結果 ジャーナルに掲載された 現在の生物学。 お腹が空いていて、レストランに座っているところを想像してください。目の前のテーブルには、とてもおいしそうな香りのするピザがあります。一口食べて、噛んで、飲み込み、その瞬間に高揚感を覚えます。ああ、おいしい！あなたはすぐにピザの次の一切れを切り、口に詰め込みます。 ピザの香りと舌で感じる味が食事を始める動機になります。しかし、食べ続けるかどうかの決め手となるのは、飲み込んだ後の心地よさです。 「しかし、このプロセスは具体的にどのように機能するのでしょうか？ 神経回路 「何が原因なのか？私たちの研究はこれらの疑問に対する答えを提供しました」と、ボン大学LIMES研究所（略称は「生命と医学科学」）のマイケル・パンクラッツ教授は言う。 研究者たちは人間から洞察を得たのではなく、 幼虫 ショウジョウバエの仲間です。このハエには約1万～1万5千個の 神経細胞これは、人間の脳にある 1000 億個に比べれば、管理可能な数です。 しかし、これら 15,000 個の神経細胞はすでに極めて複雑なネットワークを形成しています。すべてのニューロンには分岐突起があり、それを介して数十、あるいは数百もの他の神経細胞と接触しています。 ハエの幼虫の神経接続がすべて初めて調査された 「私たちは、食物を摂取する際に消化器系が脳とどのように通信するかを詳細に理解したかったのです」とパンクラッツ氏は言う。「そのためには、どのニューロンがこの情報の流れに関与し、どのように活性化されるかを理解する必要があったのです。」 そのため、研究者らは、 神経繊維 幼虫の内部だけでなく、異なるニューロン間のつながりも調べる。この目的のため、研究者らは幼虫を何千枚もの非常に薄いスライスに切り分け、電子顕微鏡で写真を撮影した。 「私たちは高性能コンピュータを使って 3次元画像 「これらの写真から」と、学際研究分野「生命と健康」および「免疫感覚」エクセレンス・クラスターのメンバーでもある研究者は説明する。 次のステップは、本当に大変な作業でした。プロジェクトアシスタントのアンドレアス・シューフス博士とアントン・ミロシュニコフ博士は、すべての神経細胞が互いにどのように「配線」されているか、つまりニューロン同士、シナプス同士がどのように「配線」されているかを調査しました。 ストレッチ受容体はセロトニンニューロンに接続されている このプロセスにより、研究者は食道に「ストレッチ受容体」のようなものを発見することができました。これは幼虫の脳にあるセロトニンを生成できる 6 つのニューロンのグループに接続されています。この神経調節物質は「快感ホルモン」とも呼ばれます。たとえば、このホルモンのおかげで、私たちは特定の行動に対して満足感を覚え、その行動を続ける意欲が湧いてきます。 セロトニン ニューロンは、動物が飲み込んだばかりの物に関する追加情報を受け取ります。「それらはそれが食物であるかどうかを検知し、その質を評価することもできます」と、研究の筆頭著者であるアンドレアス シューフス博士は説明します。「良質の食物が検知された場合のみセロトニンが生成され、その結果、幼虫は食べ続けることができます。」 このメカニズムは非常に重要なため、おそらく人間にも存在します。このメカニズムに欠陥があると、拒食症や過食症などの摂食障害を引き起こす可能性があります。したがって、この基礎研究の結果は、そのような障害の治療にも影響を与える可能性があります。 「しかし、人間の制御回路が実際にどのように機能するかについては、現段階では十分にわかっていません」とパンクラッツ氏は言う。「この分野では、まだ何年もの研究が必要です。」…