東北大 緑色光で脳を活性化～パーキンソン病に期待 - LEDのポータルサイト

緑色光を使って脳神経細胞の活動を活性化させることに、東北大大学院生命科学研究科の八尾寛教授(脳機能解析学)らの研究グループが成功した。緑藻が持っている光を感知できる物質を改良し、遺伝子導入でマウスの脳内に組み込むことにより実現した。この技術を応用すれば、光の照射で脳機能を回復できる可能性があるという。

クラミドモナスという緑藻には光を感知する2種類のタンパク質がある。研究グループはこれらの構造を組み合わせ、脳神経細胞を活性化させるため「チャネルロドプシン・グリーンレシーバー」という物質を作り出した。新物質は緑色光に対する反応が大きく、感度や応答速度にも優れているという。
遺伝子導入で物質をマウスの大脳皮質運動野に組み込み、周波数が変化する緑色発光ダイオード(LED)を当てて脳の様子を観察。麻酔で脳機能が低下していたにもかかわらず、光の刺激を受けると脳の神経細胞や筋は活発な動きを見せた。
パーキンソン病の治療法の一つに、脳の特定領域に電気刺激を与える手法がある。光は頭皮を通して届くとされ、今回の技術を応用すると外部から光を照射して脳の神経細胞に刺激を与え、治療できる可能性がある。
病気によって脳の言語中枢などの機能が落ちた場合も、投薬の副作用のない機能回復の手段として期待できる。
八尾教授は「将来的には意識はないが脳細胞が生きているような場合、この技術を使って意識を取り戻すことができるかもしれない」と話している。
成果は米国時間23日、米オンライン学術誌プロスワンに掲載される予定。