公益財団法人テルモ生命科学振興財団

中高生と“いのちの不思議”を考える─生命科学DOKIDOKI研究室

うつ病から分かったセロトニンの働き

さて、私たちの神経は、あまり興奮しすぎると、例えばてんかん発作を起こすなどの弊害が生まれます。そこで、興奮した神経を鎮める役割を持つ抑制性の神経伝達物質が必要になります。
興奮性の神経伝達物質の代表選手がドーパミン、アセチルコリン、グルタミン酸、アドレナリンで、抑制性の代表選手にはGABA、グリシン、そしてセロトニンがあります。セロトニンは、ドーパミンが神経を興奮させるのとは反対に、人に安心感を与えたり、気持ちをリラックスさせる神経伝達物質で、セロトニンが人間の感情に大きな影響を与えることが科学的に分かったのは、うつ病の研究からでした。

うつ病って、どんな病気なんですか。

うつ病は一日中気持ちがふさぎこんでしまう、いわゆるうつ状態が続く、無力感に襲われる、何日も睡眠がとれない、活動量が低下するなどの症状を特徴とする脳の病気です。うつ病の原因はさまざまですが、セロトニンの量が少なくなって、セロトニンの働きが落ちていることからふさぎ込んでしまうのです。

セロトニンとうつ病の関係は、どんな研究から明らかにされたのですか。

イプロニアジドという結核の薬をうつ病の患者さんに飲ませたところ、患者さんがとても元気になることが分かったのです。このイプロニアジドは、セロトニンの働きを妨げているモノアミンオキシダーゼ(MAO)という酵素に働きかけ、その働きを阻害する作用を持っています。このため、イプロニアジドを投与すると、セロトニンの濃度が高まり、患者さんが元気になったのです。このことからセロトニンがうつ病に関係していることや、私たちの精神や感情に影響を与えることが明らかになってきました。
その後、うつ病に効く薬が何種類か開発されましたが、すべてセロトニンに関係するものばかりです。

モノアミンオキシダーゼ(MAO)は、セロトニンのアミノ基(-NH2)に作用して、神経伝達物質としての働きを失わせてしまう。

神経伝達物質は、気持ちを高ぶらせたり、落ち着かせたりする働きのほかに、どのような作用を持っているのかしら。

例えば、神経伝達物質は私たちの記憶や学習にも関係していると考えられています。アセチルコリンはその一種です。アセチルコリンの分解を防ぐ薬が、認知症に一番使われている薬です。
このアセチルコリンに関係するのがタバコに含まれているニコチンで、ニコチンは胃や肺から吸収されると、血流に乗って脳にたどり着きます。そして、ニューロンの隙間を縫ってシナプスに入り込んでしまいます。

まるで泥棒ネコみたいなやつだニャ。

そして、アセチルコリン受容体を見つけると、まるで自分がアセチルコリンであるかのように装って、受容体にカチッとはまってしまうんです。受容体からニコチンを受け取ったニューロンは、アセチルコリンが来たものと勘違いして、スイッチ・オンの状態になり活動を高めて記憶や学習の効率を上げると考えられています。このように、あるものになりすまして作用する物質を「アゴニスト」と言います。

アゴニストは、ニセモノのそっくりさんってわけですね。

すると記憶力や学習能力を高めるためには、ニコチンを身体に入れればいいということ?

いいえ、そんなことはありません。アゴニストに対して、本来働くべき作用を持つ物質を「リガンド」といいます。この場合はアセチルコリンがリガンドになるわけですが、アゴニストであるニコチンを過剰に摂取すると、リガンドであるアセチルコリンが出なくなってしまうのです。

アセチルコリンは、自分はもうお役御免でもいいとサボっちゃうわけだな。

そしてニコチンが切れてしまうと、その途端に、記憶力や学習能力の高まりは失われてしまいます。むしろ、通常の状態より学習能力が低下してしまうんですよ。さらに、ニコチンを含んだタバコは、血管を収縮させるし、がんの原因物質ともなるのです。

結局、楽をして頭が良くなるわけはないのよね。

記憶と神経伝達物質の関係で言えば、ノーベル賞を受賞された利根川進博士が、20年ほど前に神経伝達物質の一種であるグルタミン酸の受容体をノックアウトしたマウスで実験したところ、マウスがものを覚えられなくなりました。また、グルタミン酸の受容体をつくる遺伝子を改変したところ、賢いマウスやあまり賢くないマウスが誕生することも分かり、グルタミン酸と記憶や学習の関係が明らかになったのです。

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