名古屋大学大学院の八尋貴樹大学院生らの研究グループは、暑さ・寒さから逃げて快適な温度環境を探す体温調節行動を起こす脳の神経路を明らかにした。

 人間などの動物は体温調節行動を行う。例えば、カメの甲羅干しや、人間が夏に薄着をして冷房を使い、冬に厚着をして暖房を使う。一般的な行動だが、この行動を起こす脳の神経メカニズムは不明だった。

 2017年に研究グループは、体温調節行動を起こすために外側腕傍核(がいそくわんぼうかく)という脳の領域が必要と報告。今回、外側腕傍核を介した神経伝達がどのようにして体温調節行動を起こすのかを、ラットを用いて解析した。

 その結果、皮膚の温度センサーで感知した温度感覚の情報を、外側腕傍核の異なる2つの神経細胞群が、前脳の体温調節中枢である視索前野の正中視索前核と、情動中枢である扁桃体の中心核へ伝達し、それぞれ暑さから逃げる行動と寒さから逃げる行動を起こすことが分かった。

 体温調節行動は暑さや寒さによる不快感(不快情動)によって駆動されると考えられ、今回発見した神経伝達路は、温度感覚による不快情動の形成に関わる可能性がある。今回の知見は、暑さ・寒さに適切に不快情動を形成できずに熱中症や低体温症に陥る原因を解明する糸口となるとしている。

 また、外側腕傍核のこれら2つの神経細胞群は、寒冷刺激に応じて褐色脂肪組織で熱を産生する反応にも必要と判明。この知見は、体温や代謝を適切に調節して健康を保つ脳の神経回路メカニズムの新たな理解を促すとする。また、脂肪代謝を促進する新たな肥満予防・治療の技術開発などにつながる可能性があるとしている。

論文情報:【Journal of Neuroscience】Two Ascending Thermosensory Pathways from the Lateral Parabrachial Nucleus That Mediate Behavioral and Autonomous Thermoregulation

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