恐怖を理解するためにパリを恐れた日本の科学者

マサトツジは幼い頃から昆虫を観察してきました。 彼はパリを勉強するのがとても好きで、彼らに恐怖映画を見せて怖がっています。

「私たちの発見は、恐怖症や不安障害など、誇張された恐怖に起因する精神疾患を治療する手がかりを提供することができます。」

パリも私たちのような恐怖を感じますか？

パリの感情の私たちの理解に疑問を提起するのは簡単です。 結局のところ、パリの脳と進化の歴史は私たちとは異なります。 恐怖は人間化された感情状態でもあります。 だから私たちはパリが感情を持っているかどうかは確かに言うことができません。

しかし、 以前の研究 パリは、恐怖のような感情状態に似た防御反応を示すことを示しました。 その反応は内部脳状態の変化につながる。 したがって、ハエは恐怖に似た状態の神経および分子基盤を研究する機会を提供します。

パリのためのホラー映画

恐怖を理解するために、研究者である杏士博士、柏藤裕也、そして梶恵美は、照明、カメラ、スクリーン、怖いアクションシーンを備えたバーチャルリアリティスタジアム（パリミニシアター）を作成しました。

パリを怖がっているのは何ですか？ 一口の空気とクモの大きさの小さな黒い点が前後に動いています。 クモの天敵です。

しかし、最初に研究者たちは小さなチョウヒを手に入れなければなりませんでした。チョファリ melanogaster）1つ2つずつミニシアターに入ります。 繊細な作業でした。 まず、Tsuji博士は鎮静剤を投与したハエを背中に接着剤を少し落とした小さな棒に縛りました。 目が覚めたら、空気圧縮機を使用して生成された薄い空気層の上にぶら下がっている小さな発泡スチロールボールの上に自分自身を見つけます。 パリはボールの上で休んだり歩くことができます。

パリが設定を熟知した後、前面のLEDスクリーンで映画が始まりました。 ドットが画面上を移動している間、パリの上の小さなノズルから空気が吹き飛ばされました。

パリが視線を避ける

空気を吹き込んだ後、ドットが移動すると、パリはドットから離れ、空の上を歩き始めました。 すべてのハエはエアパフと対になった場合にのみドットに反応しました。

一部のパリは凍ったり飛び出したりしますが、ほとんどは脅威を避けて回って逃げました。

Tsuji博士と彼のチームによると 紙ジャーナルに掲載 ネイチャーコミュニケーションズ 7月には、パリの脳の視覚領域にある20〜30のニューロンクラスターがこの行動を担当します。

恐怖の神経化学物質

Tsuji博士チームは、突然変異ハエのセットを分離するために、チョウハエを遺伝的に変形し研究するための様々なツールを利用しました。 彼らはニューロンの活動を操作し記録することによって、タキキニンという神経化学物質がパリの嫌悪行動を活性化するという事実を発見しました。

言い換えれば、タキキニンを放出する可能性のあるニューロンを欠いている突然変異を持つハエは、他の視覚的および運動的反応を維持しても脅威回避行動を示さなかった。

Tsuji博士は、次のように述べています。 「分子や遺伝子レベルでは、恐らく恐怖などのメカニズムは動物種全体にわたって保存されます。」

それは私たちが映画の中で怖いシーンやヘビのような動物に出くわす理由を説明することができます。

恐怖の神経化学的波動？

Tsuji博士は、タキキニン放出ニューロンの活動のより細かい詳細に集中しました。

一般に、カルシウムイオンの流入はニューロンの電気的活動と一致する。 ニューロンにカルシウムが多いほど、ニューロンが活性化していることを示します。 カルシウムが少ないと、ニューロンは不活性状態で現れます。

したがって、カルシウムイメージングと呼ばれる顕微鏡技術は、Tsuji博士チームが恐ろしいパリの神経活動が時間とともにどのように変化するかを可視化するのに役立ちました。

驚くべきことに、彼らは、ニューロンのカルシウムの量が波のように上がるにつれて、タキキニン放出ニューロンの活動が急激に増加し減少することを発見しました。

このような振動する神経活動は、次の場合にはまれです。 チョッパリメラノガスター、 しかし、このように小さくて速い神経活動の変動を記録する技術が発展し、証拠が蓄積されてきました。

研究チームが人工的に波のようなカルシウム活動パターンを人工的に生成すると、ハエは刺激から遠ざかりました。 Tsuji博士は、「私たちは、その波動信号が脱出行動を誘発する恐怖のような命令として機能していると信じています」と述べました。

申請書

神経活動の振動は、恐怖のような感情的な状態でのみショウジョウバエの脳で発生します。 しかし、辻博士は、恐怖症や不安症の人々の脳では、中立刺激に対する反応にも波動などの神経活動パターンが現れることがあると推測しました。

彼は彼らの研究が恐怖症患者が一般に恐ろしい刺激に過剰に反応する理由を明らかにすることを望んだ。 「私が推測できれば、一つの可能​​性は人間が脳から脱出行動を誘発する同様の神経回路を持っているということです」

「この可能性が本当なら、おそらく私たちは恐ろしい症状を和らげるのを助けるために、目標とされた方法でそのような活動パターンに介入することができるでしょう」とTsuji博士は付け加えました。

ホラー回路マッピング

嫌悪行動を調節するニューロンはパリの脳の視覚領域にあるため、チームは彼らが視力を調節する方法を理解しようとします。 言い換えれば、恐怖反応を引き出すために視覚情報がどのように伝達されるのでしょうか。

彼らは今、恐怖の詳細とそれがパリの視力に与える影響を明らかにしようとしています。 Tsuji博士は、「私たちは、恐怖がどのように視力を調整するかについての完全な回路図を構築したいと思います」と述べました。

幼い頃、庭で昆虫を観察した彼の好奇心は、いつか恐れを感知する小さな脳の複雑な動作を発見するのに役立ち、潜在的に恐怖症を患っている多くの患者に役立ちます。

Ravindra Palavalli Nettimiは、東京大学研究戦略開発室のプロジェクト専門家です。