公益財団法人 東京都医学総合研究所は1月25日（金）、同研究所の主任研究員である平野恭敬さんらの研究グループが、ショウジョウバエを用いて「空腹状態になると記憶力が上がる」メカニズムを発見したと発表しました。研究成果が米国科学誌「Science」に掲載されています。
▽ http://www.igakuken.or.jp/research/topics/2013/0125.html
▽ Fasting Launches CRTC to Facilitate Long-Term Memory Formation in Drosophila | Science
ショウジョウバエに1つの匂いと電気ショックを同時に与えると、その匂いを電気ショックと結び付けて嫌いになる「嫌悪学習」が起きます。しかし過去の実験では、この記憶は1回の学習では不十分で、1日以内に忘れてしまっていました。一方、1つの匂いと砂糖水を同時に与えると、その匂いを好きになる「報酬学習」が起きます。この記憶は嫌悪学習と異なり、1回の学習で長期的に記憶されることが分かっていました。
こうした違いはこれまで、「電気ショック」と「砂糖水」という学習時の刺激の違いによって生まれるものと考えられてきました。しかし平野さんらは「報酬学習の実験では、効率的に砂糖水を飲ませるため、ハエを空腹状態にしていた」ことに着目し、空腹状態こそが長期記憶の要因ではないかと考えました。
今回の実験は、ショウジョウバエを9～16時間絶食させたあと、1回だけ嫌悪学習させ、1日後に記憶を確かめるというもの。すると、嫌悪学習の結果が長期記憶として保存されていることが分かりました。また、CREBという記憶の形成に関わるたんぱく質の一種を阻害すると、空腹時でも長期記憶が作られないことを確認。この結果をもとにさらなる実験を行い、「空腹状態のインスリン低下が長期記憶につながる」という分子メカニズムを発見しました。
ただし、ショウジョウバエにおける実験では、適度な空腹状態では長期記憶になるものの、飢餓状態においては食べ物の報酬記憶だけが長期記憶になったとのこと。そのため、「空腹で記憶力をあげる時には注意が必要」としています。
今回の成果について、研究グループは次のようにコメントしています。
空腹状態を維持して記憶障害を改善することは、現実的に困難です。本研究をもとに、空腹時における脳内の記憶保持の仕組みを再現するような薬を考案すれば、将来的に、記憶力の向上あるいは記憶障害を改善できる可能性があります。
