記憶は受け継がれるか?

生物学で答えるのが簡単な質問があるとすれば、これは最も簡単な質問の1つであるはずです:記憶は遺伝するのでしょうか? その答えは、どうやら「ノー」のようです。 記憶は神経細胞の結合、つまりシナプスの形で脳に保存されますが、この情報を生殖細胞の DNA、つまり私たちが両親から受け取る遺産に移す方法はありません。 少なくともいくつかの種では、ある種の記憶は子孫に伝えることができます。

最も広い意味で、記憶という考え方は、個体の生涯を通じて獲得される、測定可能または観察可能な表現型の特徴に適用されます。 進化論が生まれた当時、フランスの自然科学者ラマルクは、例えば運動によって筋肉が発達するような、後天的な特徴の継承説を唱えた。 ラマルクの理論は最終的に反論されましたが、20 世紀末になると、後天的形質の遺伝が存在することが研究で明らかになり始め、エピジェネティクス(文字通り「遺伝子の上に」)という名称が与えられました。 これらのエピジェネティックなマークは生殖細胞のDNAを通じて次の世代に受け継がれる可能性があるため、遺伝的記憶の一種である、つまり子供の遺伝子は両親がさらされた環境因子を覚えているのです。 8079>

動物から別の動物への記憶の伝達

1962年、生物学者のジェームズ・V・マコーネルは、ある虫から別の虫へ、前の虫の粉砕した残骸を食べさせることによって学習プロセスを伝達すると主張する実験を行い、物議をかもした。 8079>

記憶を伝達するために、UCLA の研究者はウミザリガニから RNA を抽出し、その RNA を他のウミザリガニや、他のウミザリガニの神経細胞を入れたペトリ皿に注入しました。 Credit: UCLA

McConnell氏の実験は科学界から否定されましたが、その後すぐに、脳の抽出物を注射することでネズミから別のネズミに記憶が移ることを示すと思われる研究が他にも出版されました。 この場合も、他の研究者が否定的な結果を出したことで、すでに消化不良を起こしていた理論に疑問符がついたのである。 それなのに、ここ数十年の間に、RNA分子は最も一般的なエピジェネティック機構のひとつであるだけでなく、長期記憶の形成にも関与していることが知られるようになりました

最近、マコーネルの仮説は、彼が実験で述べた効果が本物かどうかにかかわらず、その灰から生まれ変わったのです。 2018年5月、カリフォルニア大学ロサンゼルス校のDavid Glanzmanが行った研究により、電気刺激に反応するように訓練されたウミウシAplysia californica(記憶研究の定番動物)の標本からRNA抽出物を注入すると、この学習を他の未訓練個体に伝達することができることが示されたのです。 さらにグランツマンは、最初の動物のRNAが、シャーレ上で分離した2番目の動物のニューロンを刺激することも明らかにした。 「まるで記憶を移したようなものです」とグランツマンは言う。 「もし記憶がシナプスで保存されるなら、我々の実験がうまくいくはずがない」

今のところ、他の専門家はグランツマン氏の研究に対する評価を慎重にしている。 しかし、エピジェネティックなエングラム、つまり記憶をある個人から別の個人に移すことができるメカニズムを指摘するものは、この研究だけではありません。 さらに、他の実験では、自然界では起こりそうもない人工的な注射という方法を取らずに、推定される RNA 記憶が両親から子供に遺伝する可能性を示しています。

行動の遺伝

これを可能にするには、まず、ドグマによれば存在しない、ニューロンから生殖細胞への RNA の転送の経路が開かれる必要があります。 しかし、これこそが、2015年にメリーランド大学の研究チームが行ったことであり、ワーム線虫において、ニューロンで産生された特定のRNAの鎖が生殖細胞に伝わり、25世代後までであっても子孫の遺伝子を沈黙させることができることを発見しました。 Credit: HoPo

2019年6月、テルアビブ大学(イスラエル)の科学者が発表した研究は、これらの結果を拡張し、ワームの神経細胞で生成されたRNAは生殖細胞の伝達を通じて子孫の採食行動に影響を与え、この学習が数世代にわたって伝達されることを実証しました。 この研究の責任者であるOded Rechaviは、「これらの発見は、現代生物学における最も基本的な考え方の1つに反するものです」と述べています。”

その翌月、ダートマス大学ガイゼル医学部(米国)のジョバンニ・ボスコが行った研究では、ショウジョウバエが、幼虫に寄生するスズメバチとの接触によって親に誘発される産卵行動を、その親から受け継ぎ、その子孫が自分では脅威を経験せずに同じ行動を採ることが示されました。

ただし、虫やハエで見られることが必ずしも人間に適用されないことは強調しておく必要があります。 しかし、それはあり得ることです。 2013年には早くも、エモリー大学の研究により、特定の匂いに対してマウスに誘発される恐怖は、エピジェネティックなメカニズムによって子孫にも伝わることが示されました。 そして、マウスはすでに私たちにずっと似ているのです」

「これは、ミバエやミミズ以外の動物でも起こるのでしょうか」とボスコは問いかけます。 「そして、それを実際に検証するために、例えばヒトで行うべき正しい実験を考える賢い人が必要なだけなのです」と、彼はOpenMindに語っています。 「動物が特定の種類の行動や記憶を受け継ぐことを可能にする分子メカニズムや特定の分子を理解し始めることができる方法で、新しい道が今ようやく実験にアクセスできるようになりつつあります」

Javier Yanes

@yanes68

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