同じ遺伝子を持っていても二卵性の双子はそれぞれ異なる性格を持つのです。 ただ、その個性がどのようにして生まれるのかについては、これまで少し謎のままでした。 しかし今回、研究者たちは、人生経験が脳の発達に影響を与えることを発見し、このことが、個性がどのように形成されるかを理解する助けになるかもしれません。 遺伝は大きな役割を果たしますが、環境も同様で、遺伝子の発現の仕方に影響を与えることがあります。 例えば、一卵性双生児は、食事の違い、深刻な病気、あるいは胎盤のつながりの違いによって、身長や体重が異なることがあります。
「双生児研究では、双子が一卵性であっても、その間に何らかの違いがあり、時間とともに明らかになっていました」と、ドレスデン工科大学およびドイツ神経変性疾患センターの行動遺伝学者であるゲルト・ケンパーマン氏は話します。 「一卵性双生児はしばしば驚くほど似ていますが、母親や近親者はまだ簡単に見分けることができます」
重要なのは、同じ家庭、つまり同じ「外」環境で育った一卵性双生児は、時間とともに性格の違いが生じるということです。 行動遺伝学者は長い間、これらの違いを「非共有環境」による影響とみなしてきましたが、非共有環境とは何かについて、正確なコンセンサスは得られていないと、Kempermann氏はio9に語っています。 双子研究において、これらの非共有環境の影響は、本質的に、兄弟が持つ個々の経験、および環境との個人的な相互作用に集約されると、彼は言います。 このような神経学的な変化が、行動や性格の個人差を促進すると考えています。
当然、性格差の発生は脳にも反映されるはずです。 海馬では、神経新生というプロセスで常に新しいニューロンが生成されている。 このことを知っていたケンパーマンたちは、こう疑問を抱いた。 人生経験は、どのようにして脳の個性化を促進するのだろうか？ 具体的には、遺伝的に同一のマウスを同じ環境で生活させた場合、それぞれのマウスはどの程度の個性を獲得し、その「個性」の違いが海馬の神経新生に反映されるのだろうか？ ケージは数段あり、それぞれにおもちゃやチューブなど、環境を豊かにするものが置かれていた。 研究チームは、成体マウスに無線自動識別（RFID）トランスポンダーを装着し、20個の無線アンテナを広いアリーナに散在させた。
マウスの何層にもなった家の模式図です。 Courtesy of Science/AAAS.
このセットアップにより、研究者は、3か月にわたる実験において、各ネズミがどの程度環境を覆っているかを追跡し、探索行動を定量化することが可能になったのです。 また、研究チームは、分裂中の細胞に印をつける化合物をマウスに注射し、新しい海馬ニューロンの増殖を追跡することができました。 彼らはまったく同じ場所に住んでいたのですが、この環境に対する反応が違っていたのです」とKempermann氏は言い、その行動の違いは時間の経過とともに大きくなっていったと付け加えています。 あるマウスは探索者になり、月日が経つにつれてより多くの環境を歩き回るようになったが、他のマウスは自分の知っている場所にとどまることを好んだのである。
そして、こうした行動の違いは、マウスの海馬の神経新生にも現れました。環境を十分に探索したマウスは、冒険好きではない兄弟よりも、新しいニューロンをより多く成長させたのです。 さらに、この大きな舞台のマウスは、小さくて刺激の少ないケージに収容された対照マウスよりも、平均してより多くの神経新生を示しました」
つまり、要約します。 8907>
そして、人間も海馬のニューロン新生を行うことを考えると、Kempermann氏は、研究チームが人間の個性を生み出す神経学的基盤を突き止めたと考えています。 「
Kempermannはまた、科学者が、異なる経験が異なる人格を形成するのに役立つかを研究する新しいモデルを得たと指摘しています。 「これは、古い問題に対する新しいタイプのアプローチを開くものです」と、彼は言います。 例えば、研究チームはマウスの物理的環境との相互作用にのみ注目しましたが、社会的相互作用が海馬の神経形成や行動の発達にどのような役割を果たすのでしょうか。
今のところ、研究者は今回の結果をより明確に把握することに興味を持っています。 そのひとつは、マウスの行動がどのようにして発達し始めるのか、ということだ。 今回の研究では、最初は冒険的だったマウスが、時間とともに環境を探索するようになり、その探索的形質が安定することがわかりました。 「探検という活動が、実際にどのように脳を変化させるのか。 8907>
この研究は、本日、学術誌『Science』に詳しく掲載されました。
Top image via Shawn Welling/Wikimedia Commons.