運動は神経細胞の成長を促し、トラウマや依存症を忘れさせてくれる。

カナダのトロント大学と日本の九州大学の研究者らは、海馬におけるニューロン形成を促進し、運動や遺伝子操作によって神経回路を再構築することで、マウスがトラウマや薬物関連の記憶を忘れるのを助けることを発見した。この研究結果は、分子精神医学誌に掲載され、心的外傷後ストレス障害（PTSD）や薬物依存症などの精神疾患の治療に新たなアプローチを提供する可能性がある。

PTSDは、自然災害、重大事故、暴行など、トラウマとなる出来事を経験または目撃することで引き起こされる精神障害です。世界中で人口の約3.9%がPTSDに罹患しており、トラウマとなる出来事を鮮明に記憶し、それを思い出させる場所や人を避ける症状が特徴です。PTSDは現在、心理療法や抗うつ薬などの薬物療法で治療されることが多いですが、多くの人が治療に効果的に反応しないため、研究者たちは新たな治療法の模索を続けています。

九州大学薬学部の藤川理沙子准教授、彼女の元指導教官であるトロント大学のポール・フランクランド教授、そしてアダム・ラムサラン氏を含む研究チームは、マウスを用いた本研究において、海馬におけるニューロン新生（新しいニューロンが形成されるプロセス）が恐怖記憶の忘却能力にどのような影響を与えるかに注目しました。特定の場所や状況に関連する記憶の形成に重要な脳領域である海馬は、歯状回と呼ばれる領域で毎日新しいニューロンを生成しています。

「神経新生は新しい記憶の形成に重要ですが、記憶を忘れる際にも重要です。新しいニューロンが神経回路に統合される際に、新たな接続が形成され、古い接続が破壊され、記憶を想起する能力が損なわれるため、神経新生が起こると考えられます」と藤川氏は説明する。「このプロセスが、マウスがより強いトラウマ的な記憶を忘れるのに役立つかどうかを調べたかったのです。」

研究者たちは、異なる条件下でマウスに2回の強いショックを与えました。1回目は、明るく照らされた白い箱から出て、エタノールの匂いがする暗い区画に入ったマウスにショックを与えました。2回目のショックは、異なる状況下でマウスに与え、PTSDに似た行動を示しました。

1ヶ月後、マウスは依然として恐怖を感じ、元の暗い区画に入ることをためらっていました。これは、トラウマ的な記憶を忘れていなかったことを示しています。この恐怖は他の暗い区画にも広がり、全般的な恐怖が生じたことを示しています。さらに、マウスは開放空間を探索する回数が減り、中央を避けるようになり、不安が高まっていることが示されました。

研究者たちは次に、運動によってこれらのPTSD症状が緩和されるかどうかを調べた。運動は神経新生を促進することが研究で示されている。二重ショックを受けたマウスは2つのグループに分けられ、一方のグループにはランニングホイールが与えられた。

4週間後、これらのマウスの海馬には新たに形成されたニューロンの数が増加し、重要なことに、回転輪を利用できなかったマウスよりもPTSDの症状が軽減されました。

さらに、2 回目の脳卒中が起こる前にマウスに運動を許可することで、一部の PTSD 症状の発症も予防できました。

しかし、運動は脳と体に様々な影響を与えるため、これがニューロン新生による海馬神経回路の再配線によるものか、それとも他の要因によるものかは不明でした。そこで研究者らは、2つの異なる遺伝学的アプローチを用いて、新たに形成されたニューロンが海馬のみに統合されることの影響を評価しました。

海馬の新しいニューロンは光によって活性化されると、より速く成長し、より多くの分岐を示した。写真：ポール・フランクランド、トロント大学。研究者たちはまず、オプトジェネティクスと呼ばれる手法を用いた。これは、歯状回で新しく形成されたニューロンに光感受性タンパク質を添加し、ニューロンが光によって活性化できるようにするものである。これらの細胞に青色光を照射すると、新しいニューロンはより速く成熟した。14日後、ニューロンはより長く成長し、より多くの分岐を持ち、海馬の神経回路へのより迅速な統合を示した。

2つ目のアプローチとして、研究チームは遺伝子工学を用いて、新しく形成されたニューロンからニューロンの成長を遅らせるタンパク質を除去しました。これにより、ニューロンの成長が促進され、神経回路へのニューロンの参加が増加しました。

これらの遺伝学的アプローチはいずれも、二重ショックを受けたマウスのPTSD症状を軽減し、恐怖記憶の忘却時間を短縮しました。しかし、その効果は運動によるものよりも弱く、マウスの不安レベルを低下させることはできませんでした。