本日は、分子生物学的に脳の研究がどのように進められているかについて紹介し、次に、脳の機能が分子レベルでどのように理解できるかについて私どもの研究の例をひいてお話しすることにします。

神経細胞の情報の伝達とは

　脳においては、大脳皮質の内側に埋め込まれるようにして海馬という領域が存在していますが、この海馬に障害をうけると記憶の獲得が障害されることが知られています。また、脳には海馬だけではなくいろいろな領域があり、それぞれが手や足の運動、視覚、嗅覚などさまざまな機能を分担しています。これら脳の機能のなかで、現在もっとも注目を集めて活発な研究が進められているのが、記憶の獲得過程についての研究です。それにより、海馬における記憶の獲得過程は現在、次のように理解されています。
　記憶の獲得について生物学的な観点でとらると、記憶すべき情報がきたときに神経細胞が情報を残すことを意味しています。このためには、それにかかわる各種の機能分子が神経細胞で作用しているものと予想され、この機能分子の一つとして特に重要であると考えられているのが、これから紹介するグルタミン酸と、その受容体です。
　ここで、記憶の獲得機構を概略的に示すと図１のようになります。情報はある神経細胞から次の神経細胞に伝えられます。その際に、神経細胞と神経細胞の間にある大きな隙間に情報伝達物質が放出されます。その情報伝達物質が次の神経細胞に反応することによって、その神経細胞が情報をうけとったことになります。ここで、情報を伝える神経細胞を前神経細胞、情報をうけとる神経細胞を後神経細胞と呼んでいます。また、情報伝達物質は後神経細胞をある場合には興奮させ、ある場合には抑制します。つまり、興奮・抑制をうまく調節することによって情報量をさらにふやしています。
　ちなみに、情報伝達物質は一種類ではなく、さまざまな物質があり、それらが組み合わさることによって情報量をふやしています。
　さて、ここで重要な点は、伝えられた情報が次の神経細胞にも残るということです。情報伝達物質が神経細胞に作用すると、ある場合には、その作用、言い換えると興奮・抑制が長い時間持続します。この神経細胞に情報が残ることが記憶の獲得の機構であると考えられています。