社会不安障害や強迫性障害などの精神障害をオフにする「スイッチ」があったらどんな感じか考えたことがありますか？たぶん、私たちはそんなに遠くない。科学者チームは、 デューク大学 研究者たちは、マウスの脳内に人工の電気シナプスを作り出し、ニューロンの伝達方法を変えるという大きな進歩を遂げました。
これらの遺伝子編集されたシナプスは問題のある化学結合を回避し、動物の行動を著しく変化させる新しいシグナル伝達経路を作り出した。強迫性障害（OCD）のような行動を発症する遺伝的素因を持つマウス 症状は最小限で、約3分の2の患者では典型的な顔面病変は現れませんでした。 精神医学の新しい時代の幕開けとなるかもしれない画期的な発見。
神経伝達物質を超えて：脳の電気ハイウェイ
人間を含む哺乳類では、脳は主に神経伝達物質を使った化学シナプスを通じて通信を行います。電気シナプスははるかに稀で、コネキシンと呼ばれるタンパク質に基づいています。そしてこれが、 カフイ・ジラサ そして彼のチーム。
「電気シナプスを挿入することで、細胞間の化学シナプスを迂回する方法を考案できるかどうかを調べたかったのです」と彼は説明する。 ジラサ. それは決して簡単なことではありませんでした。 同様の研究が、 線虫 C.エレガンス （わずか302個のニューロンを持つワーム） マウスには約 71 万個のニューロンがあり、その複雑さは桁外れに高いです。
これらの新しい「神経高速道路」を構築するために、研究者はまず適切なコネキシンを特定する必要がありました。選択は 接続34.7と35と呼ばれる魚に見られる ホワイトパーチ。これらのタンパク質は電気回路のプラスとマイナスのように機能し、ニューロン間で電流が直接流れることを可能にします。
人工シナプス：脳をマッピングして精密な介入を行う
次の課題は、これらの新しい接続をどこに配置するかを決めることでした。科学者たちはマウスの脳に小さな電極を埋め込み、脳のさまざまな領域間の情報の流れを示す電気地図を作成した。
マウスが不安や攻撃性を誘発する状況にさらされたときにこの地図がどのように変化するかを観察することで、研究チームは修正が必要な回路を正確に特定することができました。その後、無害なウイルスを使用して、コネキシンを生成するために必要な遺伝情報を標的細胞に運びました。
イル・リスタルト？ 完全に機能する電気シナプスは前頭皮質の電気の流れを変え、マウスの探究心と社交性を高めました。社会不安などの症状に対する潜在的に革命的なアプリケーション。
精神疾患を治療するだけでなく、予防する
2番目のさらに野心的な実験では、研究者たちはこの技術が精神疾患の発症を予防できるかどうかを検証したいと考えました。
私たちは細胞間の接続を修正し、脳の標的を絞った再配線を可能にするアプローチを開発しました。これには、遺伝的に誘発されたさまざまな種類の配線欠陥を修正して、精神疾患の発生を防ぐ可能性があります。
前頭皮質と視床と呼ばれる脳の領域（マウスがストレスを受ける際に重要）の間の長距離回路をターゲットにし、電気シナプスを導入することでこれらの領域間のコミュニケーションが改善され、マウスがストレスに反応して「固まる」のを防ぐことができました。
さらに印象的だったのは、OCDのような症状を発症する遺伝的素因を持つマウスに対する実験でした。典型的には、これらの動物は強迫的に自分自身を毛づくろいするようになり、最終的には、強迫性障害の人が強迫的に手を洗うのと似た顔面病変を引き起こします。 人工シナプスを装備したマウスは毛づくろいをすることが減り、約3分の2のマウスでは病変がまったく現れなかった。
人工シナプスの未来：人間の脳の編集？
この研究はマウスで行われたが、 ジラサ 彼はまた、コネキシン 34.7 と 35 を人間でも同様に機能すると予想されるため選択しました。 既存のヒト遺伝子発現プロファイルのアトラスにより、どの細胞をターゲットにするかを特定できる可能性があります。
「これらの遺伝子発現パターンはGPSマーカーのようなもので、どの細胞が何をしているかを示しています」と研究者は説明する。必要なゲノム物質を運ぶウイルスを血流に注入し、血液脳関門を通過することができる。この関門は集束超音波を使って開くこともできる。
しかし、人間の脳の編集はまだ遠い将来であり、倫理的な問題を提起している。 メモとして イタイ・ラビノウィッチ エルサレムのヘブライ大学の研究者たちは、人工的に作られたシナプスの効果を打ち消すような新しい神経接続を作り出して脳が反応するかどうかはまだ分かっていない。 あるいは、潜在的にマイナスの影響を与える可能性のある他の経路を作成することもあります。
こうした未知の部分があるにもかかわらず、この研究は刺激的な道を切り開きます。初めて、化学的不均衡を補うだけでなく、文字通り脳のつながりを再構築する治療法を想像することができるのです。もはや単なる薬物ではなく、真にパーソナライズされた「神経工学」介入です。
精神医学の新しい時代の幕開けでしょうか?まだ断言するのは時期尚早だが、人工シナプスは間違いなく精神疾患との戦いにおいて最も有望な最前線の一つである。
公式調査はこちらをご覧ください: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.25.645291v1
