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8月20日 幼児期の脳発達論文2題:皮質体性感覚野が限局される過程(8月19日号 Science 掲載論文)

2022年8月20日

今日、明日と幼児の脳発達についての論文を2編紹介することにする。おそらく多くの人は、幼児の脳発達と聞くとフロイトを思い出すのではないだろうか。勿論、脳発達と言うより、精神発達なのだが、まず彼の引用から始めよう。

「少年の成長について簡略化して記述すると、次のようになる。ごく早い時期に、母に対する対象備給が発展する。これは最初は母の乳房に関わるものであり、委託型対象選択の原型となる。一方で少年は同一化によって父に向かう。この二つの関係はしばらくは並存しているが、母への性的な欲望が強まり、父がこの欲望の障害であることが知覚されると、エディプス・コンプレックスが生まれる。」(竹田青嗣編、中山元訳、自我論集、ちくま学芸文庫)

これは自己の母親への同一化のあと、父親への対抗意識が生まれる過程について書いた文章だ。この文章を脳発達の観点から眺めてみると、まだ乳房を求める口唇期の体性感覚しかない時期で母親との同一化が進み、その後の感覚器の発達とともにそこにインプットされる父親が、自己に対抗する存在として認識される過程が書かれている。フロイトは神経科学とは一線を画していたが、脳科学が発達した今読み返しても、研究のための様々なヒントが隠れているのが彼の著作だと思う。

さて、成長した私たちの脳では、視覚野と体性感覚野はそれぞれ V1、S1 と領域的に完全に分離している。この見事に仕分けられた感覚野が私たちの認識を支えている。この分離は刺激依存性の発達以前に形成されるのか?もし生後刺激依存的にこの分離が行われるとしたら、そのメカニズムは?

今日紹介する Alicante 神経科学研究所からの論文は、マウスの胎児期から生後発達期で、ヒゲを刺激したときに興奮する体性感覚の視覚野への侵入について調べ、最終的に体性感覚野が限局される過程を調べた研究で、8月19日号 Science に掲載された。

研究は極めて単純で、胎児や新生児のヒゲの刺激がどこまで伝わるのか経路を明らかにしただけと行ってもいい研究だが、結果は大変面白い

まず生まれる直前の胎児のヒゲを刺激すると、本来の体性感覚野のみならず、両側の視覚野の興奮が見られる。しかし、この異所的興奮は、発達とともに消失する。面白いことに、胎児期に視覚を喪失させると、この異所的興奮は続く。

体性感覚野は視床にまずインプットされるので、視床を同時に調べると、視床表層への投射と視覚野への異所的投射が一致していることがわかる。これは、体性感覚が視床表層に投射することが、異所的投射を積極的に成立させている可能性を示唆している。そこで、視床表層の活動を抑えてやると、体性感覚の視覚野への投射はなくなる。

以上のことから、体性感覚は、視床表層への回路を持つことで、領域非特異的な投射が可能になっているが、他の感覚器のインプットが強くなると、表層部の投射が抑えられ、最終的に体性感覚野だけに投射できるようになると考えられる。

他にはこの過程を決めている視床表層と深層が、刺激依存的に転写因子レベルでプログラムし直されること、また生まれる頃から網膜で自然に発生している興奮波が、体性感覚の視覚野への異所的投射を調節し、これが抑制されると体性感覚の異所的インプットが続くことも示しているが、視覚による体性感覚の視床表層への投射調節が、皮質での美しい感覚野の分離を調節しているというのが結論だ。

この論文を読んで、体性感覚をまずフルに使って外界の情報を得ながら、新しい感覚の獲得に従って、感覚野を分離するという、極めて合理的な仕組みに驚いた。また、フロイトはこの巧妙なメカニズムを、臨床例から感じていたのかもしれない。


  1. okazaki yoshihisa より:

    体性感覚をまずフルに使って外界の情報を得ながら、新しい感覚の獲得に従って、感覚野を分離するという、極めて合理的な仕組み
    Imp
    リハビリも似たような仕組みで完成するのでしょうか?

    1. nishikawa より:

      リハビリも、脳発達のルールを知ることが役立つかもしれません。

  2. 山形 より:

    視床というのは、superior colliculus

    1. nishikawa より:

      表層と書きましたが、superior colliculusです。

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