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2026-01-31 02:36:00
なぜ私たちは満腹でも食べ続けたり、完全に食事を拒否したりすることがあるのでしょうか?なぜ私たちはある時は塩辛いものを食べたくなり、またある時は甘いものを食べたくなるのでしょうか?デラウェア大学の新しい神経科学研究によると、その答えは、予想外の生物の小さな脳にあるかもしれません。
文理学部生物科学科の助教授、リーシャ・シャオ氏は、ショウジョウバエの脳内の神経ネットワークを発見した。これは、特定の食べ物が食べる価値があるかどうかを脳が分刻みで判断する方法の非常に初期段階を表している。作品が雑誌に掲載されました 現在の生物学 1月29日です。
「私たちの目標は、脳がどのように価値を割り当てるのか、なぜ何かを食べると価値がある場合とそうでない場合があるのかを理解することです」とシャオ氏は語った。
この発見がなされるまで、科学者たちは味覚と、私たちがどの食べ物を追求し、学習し、記憶するかを決定する脳内のシステムとの関係についてほとんど知りませんでした。
ショウジョウバエの脳はピンポイントほどの大きさですが、哺乳類や人間と同じ種類の化学メッセンジャーや基本的な構成要素を多く使用しているため、この研究は人間の脳が報酬の処理を開始する際に使用する一般的なルールを知るための有用な窓となっています。
私たちの行動は脳によって決定されるため、報酬系の最初にどの神経回路が関与しているかを理解することで、科学者はシステム全体をマッピングし、摂食障害などの不健康な行動がどこから発生するのかを知る手がかりを得ることができます。
「私たちが行うことのほとんどすべては報酬によって推進されます」とシャオ氏は語った。 「脳が何かに間違った値を割り当てると、多すぎたり少なすぎたりすると、行動がおかしくなります。これが多くの神経疾患や精神疾患の中心です。」
小さな頭脳、大きな洞察力
科学者は、食べ物が甘い、塩辛い、苦い、うま味であるかどうかを体がどのように決定するかを長い間知っていました。味蕾のニューロンが味を検出し、脳が味にデフォルトの意味を与えます。
しかし、味は物語の一部にすぎません。さらに説明するのが難しいのは、脳が味の意味をどのように解釈するか、つまり同じ食べ物がある瞬間にはやりがいを感じ、次の瞬間にはやりがいを感じなくなるということです。たとえば、進化の観点から見ると、甘味は通常、その食物が生存のために栄養的に重要であることを意味します。しかし、たとえそれが目の前にあったとしても、私たちは常に甘いものを食べるわけではありません。
「朝食を食べたばかりで満腹なら、ドーナツは食べないと言うでしょう」とシャオさんは言う。 「しかし、それはドーナツに報酬がないという意味ではありません。それは、脳が状況、内部状態、過去の経験を統合していることを意味します。」
人間と同じように、ショウジョウバエも食べ物へのアプローチの仕方が洗練されています。彼らは満腹になると食べません。シャオ氏のチームは実験で、ハエの脳内にある一対のニューロン（見た目がキツネの耳に似ていることからフォックスと名付けられた）を活性化すると、たとえ餌を与えたばかりであっても、劇的に多くの量の餌を食べるようになるということを発見した。
この実験では、特定のハエが体に最も必要なものに基づいて食べるものを選択していることも判明した。繁殖しており、卵を産むためにタンパク質を必要とするメスのハエは、砂糖よりもタンパク質が豊富な餌を好みました。オスのハエと非生殖能力のあるメスは両方の食物をより多く摂取し、自然なバランスを維持しました。
「キツネのニューロンは、ハエにおいて味覚の値の計算が始まることが知られている最も古い場所です」と彼女は述べた。 「科学者たちは、その最初のステップが哺乳類のどこで起こるのかをまだ議論しています。」
ハエから人間へのより安全な治療法まで
人間の場合、脳が経験に値を割り当てるために使用する神経接続を理解することは、報酬処理システムが正しく機能しない場合に何が起こるかを科学者が理解するのに役立ちます。その結果、依存症、拒食症、過食症などの障害が発生する可能性があります。
「行動は価値観から始まります」と彼女は言いました。 「価値がどのように構築されるかを理解すれば、なぜ自分たちがやっているのか、そしてなぜそれが時々うまくいかないのかをよりよく理解できるようになります。」
今日のペースの速いテクノロジーベースの世界では、私たちの脳は常に新しい経験にさらされているため、それぞれに正しい価値を割り当てることが困難になっています。
現在の精神疾患および神経疾患の治療法の多くは、ドーパミンやセロトニンなどの脳内化学伝達物質に焦点を当てています。どちらも脳が気分や一部の身体機能を調節するのに役立ちます。どちらかのバランスが崩れると、精神的健康上の問題が発生する可能性があります。薬は化学物質のバランスを回復することを目的としているが、「化学物質のスープ」のように脳に作用する、とシャオ氏は言う。
「ドーパミンが高すぎると思われる場合、私たちはどこでもそれを下げようとします。セロトニンが低すぎると思われる場合、私たちはどこでもそれを上げようとします。」
このアプローチは、薬が重大な副作用や一貫性のない結果を引き起こす可能性がある理由を説明するのに役立つと彼女は言いました。
シャオの研究は、報酬処理システムの全範囲の理解と、標的を絞ったより安全な治療法の発明への扉を開きます。
「回路レベルで意思決定がどのように行われるかを理解できれば、なぜ意思決定が時々間違ってしまうのか、そしてそれをどのように修正するのかを理解することにまた一歩近づくことができます。理解していないものを修正することはできません。」と彼女は言いました。
ソース：
参考雑誌:
#ハエの神経回路から人間の食事に関する洞察が得られる