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講義No.02354

脳が作られるしくみを知りたい

人間の脳はコンピュータ?

 人間の脳はコンピュータにたとえられることがあります。脳の神経細胞は突起を出して、ネットワークを作り、刺激や興奮などの情報を伝達します。コンピュータもトランジスタや半導体チップなどがネットワークを作っていますので、機能的にはよく似ています。両者の大きな違いは、脳はたったひとつの細胞(受精卵)からできはじめ、自己組織化します。それに対してコンピュータは、人がたくさんの部品を組み立てないと組織化できません。
 神経細胞は細胞体とそこから伸びる軸索でできています。この軸索は、直線的に伸びるのではありません。少し伸びて、様子を見るというトライ&エラーを繰り返しながら、伸びていくのです。自分の行き先の環境によって、脳の配線は変わっていきますし、経験によってもどんどん変わっていきます。物事を記憶するのにも、特定の神経細胞のシナプスの数が関係しています。そのために柔軟性を持った仕組みが備わっています。発生のときに、試行錯誤しながらできていくのです。
 これは完成した脳についても言えることで、大人の脳でも新しい神経細胞が作られることがわかっています。脳の中では、神経細胞は同じ形ではなく、常に組み替えが起こっているのです。

モデル生物を使って確かめる

 ひとつの細胞がどのように脳の形を作るのか、その仕組みを知るためには熱帯魚のゼブラフィッシュが役に立ちます。卵や胚は透明なので観察しやすいうえ、成長が早く、しかも脊椎動物なので、研究成果を人間に生かしやすいのです。このようなモデル生物としては、海にいるホヤも研究対象です。ゼブラフィッシュよりも原始的で、脊椎動物に近い脊索動物です。最初はオタマジャクシのような形ですが、1日経つと岩にはりついてジッとしている、植物のような生活をする生物に変体します。
 モデル生物を調べ、人間と比較することによって、脳など重要な器官の進化が明らかになり、原理や機能がわかります。脳神経の病気や遺伝性疾患の仕組みが解明できると、将来的には予防や治療に役立つのです。

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この学問が向いているかも 神経生物学/発生生物学

兵庫県立大学
理学部  教授
八田 公平 先生

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メッセージ

 私の研究室では、脳や神経、発生に関する幅広い分野について学びます。分子生物学はもちろん、化学の基礎、生物の行動、医学の知識や解剖、電気生理心理学など、いろいろな知識が必要になります。大変なようですが、個人の能力や個性を生かすことができます。生き物を育てるのが好きな人、遺伝子を注入するためには手先の器用な人、三次元の図やムービーでの表現も必要ですので、芸術的センス、コンピュータの才能をもつ人など、生命の謎を解明し人々の役に立つ研究をしたいという熱意のあるあなたを待っています。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

国立大学助教、製薬会社研究員、科捜研研究員、国立科学研究所研究員、大学(米、英国)博士研究員

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八田 公平 先生がいらっしゃる
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 兵庫県立大学は、独創的・先駆的な研究を推進して「新しい知の創造」に全力を尽くすとともに、新しい時代の進展に対応し得る確固たる専門能力と幅広い教養とを備えた人間性豊かな人材の育成に努めます。さらに、地域の発展と我が国の繁栄、ひいては世界・人類の幸せに貢献し得る大学となることを目指します。6つのキャンパスは最新の情報通信技術を駆使した遠隔授業システムを導入することによって、学生の皆さんが他のキャンパスの希望する講義を受講することができる環境も整えています。

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