「空腹」と「記憶」との関係が初めて明らかに

公益財団法人東京都医学総合研究所と首都大学東京の共同研究グループは、空腹状態になると記憶力があがること、さらにその分子メカニズムを発見したことを発表した。

アルツハイマー病や老化による記憶力の低下や、先天的な記憶障害を改善することは、QOL(Quality of Life:生活の質)を向上するために重要であると考えられ、その研究は行われてきた。しかし、その改善方法は未だ確立されていない。

研究グループでは、ショウジョウバエを用いた実験で、初めて「空腹」と「記憶」との関係が明らかにした。今後さらなる研究が進むことで、将来的に薬の開発につながる可能性が出てきた。

この研究成果は、2013年1月25日（米国東部時間）発行の米国科学誌「Science」に掲載されている。

（この画像はイメージです）

適度な空腹が記憶力向上につながる

研究グループは、ハエに１つの匂いと電気ショックを同時に与えると、その匂いを電気ショックと関連付けて学習し、嫌いになる「嫌悪学習」と、１つの匂いと砂糖水を同時に与えると、その匂いが好きになる「報酬記憶」について着目した。

通常「嫌悪学習」の場合、何度も復習させることで嫌悪の記憶が「長期記憶」として保存されるが、「報酬記憶」の場合、1回の学習でも「長期記憶」になることが分かっていた。何に違いがあるのか？実は、報酬学習前に、効率的に砂糖水を飲ませるために、ハエを空腹状態にしていたそうだ。

そこで、研究グループはこの「空腹状態」に「長期記憶」の要因があると考え、空腹にしたハエに「嫌悪学習」を1回行ってみた。

すると、1回だけの「嫌悪学習」にもかかわらず、1日後のその記憶が保存されていることが判明した。

たんぱく質の働きの不思議

さらに、空腹であっても、DNA上の遺伝情報を読み出すたんぱく質の1つであるCREBが阻害されると、「長期記憶」は作られないことを確認した。

このCREBが機能するには、CREBを活性化させるCBPとCRTCというたんぱく質が重要であることが分かっている。そこで実験では、CBPとCRTCを阻害してみたところ、満腹時の複数回の学習による「長期記憶」にはCBPが重要であり、空腹時の1回の学習で作られる「長期記憶」にはCRTCが重要であることを発見した。

また、これまでの研究で、空腹時の血液中の糖濃度（血糖値）の低下がインスリンの分泌を低下させ、CRTCの活性化につがなることが明らかになっている。そのため、空腹時のインスリン低下が「長期記憶」に関係するのかを、遺伝的にインスリン活性が低下している変異体を使い調査をした。

すると、このハエは空腹ではなくてもCRTCが活性化し、満腹状態であっても1回の学習で「長期記憶」があることが判明した。

このことから、1回の学習で「長期記憶」が作られるしくみとして、インスリンに抑制されているCRTCが、インスリンの分泌量が低下することで核内に移行。CREBと結合し、CREBから新たな遺伝子が読み出されるメカニズムが明らかになったと言える。

研究グループでは

とコメントしている。

▼外部リンク

益財団法人東京都医学総合研究所
http://www.igakuken.or.jp/research/topics/2013/0125.html