コケが脳のように電気信号を出す？ 科学者が発見した不思議な動き

こんばんは、田中たなかです。今日きょうは二つふたつの興味深いきょうみぶかい研究けんきゅうをご紹介しょうかいします。植物しょくぶつのコケが、まるで動物どうぶつの脳のうのような電気でんき活動かつどうを行うおこなうことがわかりました。また、人間にんげんの思春ししゅん期きの記憶きおくが、脳のうの再さい編成へんせいによって一時いちじ的てきに思い出しおもいだしにくくなるという研究けんきゅうも報告ほうこくされています。詳しくくわしくお伝えおつたえします。

第1章: コケが生み出す「電気の波」—脳に似たネットワーク？

イギリスの研究けんきゅう者しゃが、ヒロハノフサゴケというコケを調べしらべました。このコケは電極でんきょくを使っつかって数すう日間にちかん、電気でんきの活動かつどうを記録きろくされました。[1] すると、速いはやいスパイクや遅いおそいリズムの波なみなど、いろいろな種類しゅるいの電気でんきのパターンが見つかりみつかりました。[1] これらの波なみはコケ全体ぜんたいに広がっひろがっていました。[1] 研究けんきゅう者しゃのアダマツキーさんは「コケの電気でんき活動かつどうは、培養ばいようされた神経しんけい細胞さいぼうや哺乳類ほにゅうるいの脳のう組織そしきの活動かつどうに似にています」と言っいっています。[1] つまり、コケはただの小さなちいさな植物しょくぶつの集まりあつまりではなく、全体ぜんたいがつながった一つひとつのシステムのようです。[1] この発見はっけんは、将来しょうらい植物しょくぶつを利用りようしたコンピューティングにつながるかもしれません。

第2章: 思春期の記憶—なぜ思い出しにくくなるのか？

次につぎに、思春ししゅん期きの脳のうの記憶きおくについてです。最近さいきんの研究けんきゅうで、思春ししゅん期きの間ま、脳のうの一部いちぶでペリニューロナルネット(PNN)というものが大きくおおきく減るへることがわかりました。[2] PNNは、記憶きおくの回路かいろを安定あんていさせる役割やくわりがあります。[2] 研究けんきゅうでは、幼いおさないマウスが覚えおぼえた記憶きおくは、成長せいちょうすると思い出しおもいだしにくくなりました。[2] でも、記憶きおくが完全かんぜんに消えきえたわけではなく、一時いちじ的てきに思い出しおもいだしにくくなっているだけだそうです。[2] これは、脳のうが大人おとなになるために回路かいろを再さい編成へんせいしているためと考えかんがえられます。[2]

専門せんもん家かは、これらの発見はっけんについて「コケの研究けんきゅうは、自然しぜん界かいの意外いがいな知性ちせいを示ししめしている」と話しはなします。また、思春ししゅん期きの記憶きおくの研究けんきゅうは「若者わかものの記憶きおくの変化へんかを理解りかいするのに役立つやくだつ」と言っいっています。

以上いじょう、田中たなかがお伝えおつたえしました。次回じかいのニュースもお楽しみたのしみに。

皆さんみなさん、こんにちは。山やま丸まるテレビの田中たなかです。本日ほんじつは、私わたしたちの足元あしもとに広がるひろがる小さなちいさな緑みどりの世界せかいから、驚くおどろくべき科学かがくニュースをお届けとどけします。一見いっけんすると地味じみな存在そんざいのコケが、まるで動物どうぶつの脳のうのように複雑ふくざつな電気でんき活動かつどうを行っおこなっていることが、イギリスの研究けんきゅう者しゃによって明らかあきらかになりました。[1]

第1章: 忘れられていた緑のシグナル

今回こんかいの研究けんきゅうを主導しゅどうしたのは、西にしイングランド大学だいがくブリストル校こうのアンドリュー・アダマツキー教授きょうじゅです。アダマツキー教授きょうじゅは、粘ねば菌きんや菌糸きんしネットワークなど、一風いっぷう変わっかわった素材そざいを計算けいさんに応用おうようする「非ひ従来じゅうらい型がたコンピューティング」の分野ぶんやで知らしられています。その教授きょうじゅが新たあらたに着目ちゃくもくしたのが、イギリス全土ぜんどで見みられる一般いっぱん的てきなコケ、ヒロハノフサゴケでした。[1]

「植物しょくぶつやコケ類るいは多様たような電気でんき活動かつどうを示ししめしますが、これまでコケ類るいの内因ないいん性せいシグナルの組織そしき化かはほとんど注目ちゅうもくされてきませんでした」とアダマツキー教授きょうじゅは指摘してきします。[1]

第2章: 実験が明かした「コケの鼓動」

研究けんきゅうチームはイングランドのノース・サマセットの屋外おくがい環境かんきょうから、このヒロハノフサゴケのクッション状じょうの塊かたまりを採取さいしゅし、実験じっけん室しつに持ち帰りもちかえりました。そして、その塊かたまりに微細びさいな電極でんきょくを突き刺しつきさし、数すう日間にちかんにわたってコケ全体ぜんたいを流れるながれる電気でんき活動かつどうを記録きろくしました。[1]

データを詳細しょうさいに分析ぶんせきしたところ、コケの生理せいり的てき活動かつどうと一致いっちする多様たような電気でんきパターンが確認かくにんされました。具体ぐたい的てきには、高速こうそくの振動しんどう性せいスパイク、より遅いおそいリズミカルな変動へんどう、そして非常ひじょうに緩やかゆるやかな脱だつ分極ぶんきょく波はなどが含まふくまれていました。これらの波形はけいは、特定とくていの領域りょういきにとどまるのではなく、コケの塊かたまり全体ぜんたいに伝播でんぱする傾向けいこうを示ししめしたのです。[1]

この結果けっかは、コケの塊かたまりが単なるたんなる独立どくりつした細胞さいぼうの寄せよせ集めあつめではなく、動的どうてきかつ相互そうごに連携れんけいした一つひとつのシステムとして機能きのうしている可能かのう性せいを強くつよく示唆しさするものでした。[1]

第3章: 「ニューロンに酷似」— 研究者の見解

アダマツキー教授きょうじゅは、コケの電気でんき活動かつどうを抽象ちゅうしょう化かして捉えるとらえると、それは培養ばいようされたニューロンや哺乳類ほにゅうるいの脳のう組織そしきなどに見みられる、典型てんけい的てきな興奮こうふん性せいシステムのダイナミクスに酷似こくじしていると主張しゅちょうします。教授きょうじゅは、「これらの知見ちけんを総合そうごうすると、コケのクッションは空間くうかん的てきに分散ぶんさんした興奮こうふん性せいシステムとして機能きのうし、時間じかん的てき・空間くうかん的てきな広がりひろがりの中なかで電気でんき信号しんごうを協調きょうちょう・統合とうごうできる可能かのう性せいを示ししめしています」と述べのべています。[1]

まさに、コケが「ミニチュアの神経しんけいネットワーク」として振る舞っふるまっているかのようです。ただし、今回こんかいの研究けんきゅうでは、記録きろくされた電気でんき信号しんごうがコケ以外いがいの装置そうちや環境かんきょうに由来ゆらいする可能かのう性せいを完全かんぜんに排除はいじょするためのテストは行わおこなわれませんでした。また、自然しぜんから採取さいしゅしたサンプルのため、何らかのなんらかの汚染おせんや水分すいぶん量りょうのばらつきが結果けっかに影響えいきょうを与えあたえた可能かのう性せいも指摘してきされています。[1]

第4章: 未来のコンピューティングへの示唆

今回こんかいの発見はっけんは、単にたんに生物せいぶつ学がくの知的ちてき好奇こうき心しんを満たすみたすだけではありません。アダマツキー教授きょうじゅが推進すいしんする「非ひ従来じゅうらい型がたコンピューティング」の観点かんてんからは、コケのような生物せいぶつが持つもつ分散ぶんさん型がたの情報処理じょうほうしょり能力のうりょくが、将来しょうらい的てきに新たあらたなタイプの計算けいさんデバイスや環境かんきょうセンサーへの応用おうようにつながるかもしれません。[1]

身近みぢかな自然しぜんが秘めひめた未知みちの能力のうりょくに、今後こんごも注目ちゅうもくが集まりあつまりそうです。以上いじょう、スタジオの田中たなかがお伝えおつたえしました。