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大阪大学(阪大)は6月30日、大麻の有効成分であるカンナビノイドが大脳皮質神経回路の破綻をきたすことを発見したと発表した。

同成果は、大阪大学大学院医学系研究科 解剖学講座(分子神経科学) 木村文隆准教授らの研究グループによるもので、6月29日付けの米国科学誌「Journal of Neuroscience」に掲載された。

これまで、神経回路の形成には、シナプス前後の活動が大きな影響を及ぼすと考えられてきたが、具体的にシナプス前後のどのような活動がどのようにして形態的変化をもたらすのかは明らかになっていない。特に、視床から大脳皮質への投射の形成は、一旦広範に投射した後に、余計な配線が整理され、正しい投影先だけが残っていくというように2段階に進むが、そのメカニズムは不明となっていた。

大脳皮質の他部位である4層-2/3層間シナプスでは、スパイクタイミング依存性可塑性(STDP)という、シナプス前後の細胞の発火順序に依存してシナプスの強度が決まるルールが働くことが知られていたが、これまでに同研究グループは、4層-2/3層間シナプスでも回路ができている最中には同ルールが異なっており、成長のある段階でルールが急に変化することを明らかにしていた。

今回、同研究グループは、視床と大脳皮質のシナプスでも投射形成に伴って同様にSTDPの変化がある可能性に着目。視床-皮質投射ができる際、最初はシナプス前後の同期した活動によってシナプスが強化され、広い範囲に投射が伸びるが、一部の投射先を除いて今度は同期した活動がシナプスを弱化させるというルールに変化し、余計な投射が刈り込まれ整然とした投射ができることを見出した。

また、このシナプス弱化時には同期した活動によって神経細胞からカンナビノイドが放出されること、さらに放出されたカンナビノイドによって不要な神経投射が退縮することがわかった。研究では、カンナビノイドを外来性に摂取しても、神経投射が退縮することが確認されており、またカンナビノイド受容体の機能を欠如させたマウスでは、余計な投射の刈り込みがなくなり無秩序な投射のまま残ってしまうこともわかっている。

同研究グループは、大麻摂取が脳の正常な発達に障害を与えることを科学的に証明したことから、大麻や危険ドラッグの乱用減少への啓発にも貢献が期待されるとしている。

(周藤瞳美)