理研など、微弱な電気刺激がマウスの脳機能を活性化させるメカニズムを解明

理化学研究所(理研)、埼玉大学、日本医療研究開発機構は3月22日、微弱な電気刺激がマウスの脳機能に及ぼす影響とその作用メカニズムを明らかにしたと発表した。

同成果は、理研 脳科学総合研究センター 神経グリア回路研究チーム 毛内拡研究員、平瀬肇チームリーダーらの研究グループによるもので、3月22日付けの英国科学誌「Nature Communications」に掲載された。

頭皮の上から微弱な直流電流を流し頭蓋骨を介して脳を刺激する「経頭蓋直流電気刺激法(tDCS)」が、ヒトのうつ症状の改善や運動機能障害のリハビリテーション、記憶力の向上などに有効であることが知られている。しかし、その詳しい作用メカニズムはこれまで解明されていなかった。一方で、電気生理学的手法を用いた動物実験の結果からは、tDCSが大脳皮質の神経回路のシナプス伝達を増強すると断片的に報告されている。

理研の神経グリア回路研究チームはこれまでに、脳を構成するグリア細胞の1種である「アストロサイト」のカルシウム活動によってシナプス伝達の増強が引き起こされることに注目してきた。アストロサイトは、神経細胞(ニューロン)とは異なり電気的応答が微弱であるため、脳波記録などの電気生理学的手法ではその活動を捉えることは困難である一方、細胞内カルシウム濃度をダイナミックに変動させることが知られている。