脳の反応抑制を支える経路の解明、治療法開発に期待

脳の反応抑制メカニズムの解明

近年、順天堂大学を中心に行われた研究により、脳が不適切な行動をどのように止めるか、その詳細なメカニズムが明らかになりました。この研究は、准教授の長田貴宏氏と教授の小西清貴氏を中心とした研究グループの成果で、最新の脳機能イメージング技術と脳刺激法が駆使されています。今回の研究は、2024年12月3日に権威ある雑誌『Nature Communications』に発表されました。

反応抑制の重要性

私たちの日常生活では、急な行動の停止が求められる場面が数多く存在します。例えば、車が近づいているのに気づいて立ち止まる、または熱い物に触れるのを避けることなどです。このような状況で必要となるのが「反応抑制」の能力です。しかし、この反応抑制が脳内でどのように行われているか、その具体的な仕組みについてはこれまで十分に解明されていませんでした。

研究のアプローチ

本研究では、健常者を対象に「ストップシグナル課題」と呼ばれるテストを行いました。この課題では、左右の矢印の表示に基づいてボタンを押すが、突如現れる「ストップ」サインに従ってボタンを押すのを止めなければなりません。脳の活動は、fMRIという技術を用いて計測され、視覚情報がどのように処理されるかが詳しく調査されました。

解析の結果、視覚野からの情報は島皮質前部を通じて下前頭皮質へと伝わり、最終的に大脳基底核や運動野に至るという一連の経路が確認されました。これは、行動の抑制が視覚情報の認識から始まることを示す重要な発見です。

脳領域間の因果関係

さらに、脳の領域間の因果関係を明らかにするため、超音波を用いたTUS（経頭蓋超音波刺激）とTMS（経頭蓋磁気刺激）を組み合わせた実験が行われました。島皮質前部を一時的に機能低下させた状態で下前頭皮質に刺激を加えると、視覚情報の伝達に影響が生じることが分かりました。この発見は、脳内の情報伝達経路における島皮質前部の重要な役割を示唆しています。

今後の展望

今回の研究により得られた知見は、注意欠陥・多動性障害（ADHD）やその他の衝動性障害に対する新しい治療法の開発に寄与する可能性があります。さらに、脳の情報処理メカニズムに基づいたリハビリテーションプログラムの開発も期待されています。特に、脳の特定の領域をターゲットとした非侵襲的な刺激法が進展することで、今後の医療に新たな道を切り開くでしょう。

また、脳の情報伝達経路に基づく知見は、人工知能（AI）の分野にも応用されるかもしれません。人間の脳のモデルがより高度なAIシステムの開発に役立つことが期待されます。