1. 研エンの仲
  2. #62 生物は温度や圧力をどう感..
2021-10-17 1:18:14

#62 生物は温度や圧力をどう感じる!? 感覚にまつわるノーベル賞研究

今年のノーベル医学生理学賞、温度受容体と圧力受容体の発見について、どういう経緯で発見されたのか?どんな仕組みなのか?どうすごい、その波及効果とは?工業的なセンサーとの対比という4つの観点から紹介しました。その他の過去の五感に関連したノーベル賞についても軽く紹介しています。物理センサーvs化学センサーの生物と工業的な実装の違いや分子生物学的アプローチvs古典的アプローチによる感覚研究についても議論しました。

00:01
今年もノーベル賞が発表されましたね。
今年は、毎年そんなにずっと話題にしてるわけじゃないけど、今年は割とAyakaさんの研究分野に近そうな話があったような気がする。
そうですね、今年のノーベル医学生理学賞は、温度を感じる需要帯と圧力を感じる需要帯の発見に関連した話なんですよね。
なので、私は温度も圧力も全くやってないんで、この分野は素人ですがっていうやつなんですけど、
でも、神経科学分野からのノーベル賞受賞っていうのは、久々。
久々ってほどでもないか、2014年かな、一番最近だと。
他にも関連して生理学っぽいのも入れればもうちょっと増えるかなと思うんですけど。
でも、嬉しいなっていう感じで。
あとは感覚に関するっていうところが、また近いポイントその2ですかね。
そうですね、私も今感覚の価値をどうやってコードしてるかみたいな、そういうことを、価値っていうのは好きとか嫌いとかってことですけど、
そういうのを調べたりしてるので、一応、私の場合は嗅覚とか味覚とかなんで、温度はやっぱりやってないんですけど、
でも、面白いかなっていうふうには思ったので、今回ちょっと話してみようかなっていうふうに思いました。
教えてください。
教えてくださいっていうことではないんですけど、今回はアメリカの研究者2人が受賞していて、
デイビッド・ジュリアス教授とアーデム・パタプティアン教授かな。
この人確かもともとレバノン出身かなと思うんですけど、その2人が受賞しています。
ジュリアス教授に関しては唐辛子に入っている刺激性の化合物であるカプサイシンって聞いたことあります?
聞いたことあります。めっちゃ明るいやつに入ってるやつ。
そうそうそう。を使って、熱とか、あとはその刺激物に反応する受容体トリップV1っていうのを見つけたっていう、
その後も大量の受容体を見つけてて、最初に見つけたのがそれっていうだけなんですけど、それ以外もたくさんの功績をもって受賞しています。
もう1人、パタプティアン教授に関しては、圧力を感じるような細胞、なんかツッツくと電子信号が見える細胞っていうのを使って、
皮膚とか内臓に対する刺激に反応する受容体ピエゾワンっていうのを見つけたっていう、それぞれそういう理由で受賞しています。
なるほどね。熱や刺激物に反応する受容体と、あと圧力や、圧力的な刺激に反応する受容体、別の受容体をそれぞれ人が見つけて、その2人がでも同時に受賞したとか。
03:09
共同研究してたわけじゃないんだ。
共同研究もしてます。パタプティアン教授とジュリアス教授、それぞれ確か独立に冷たいのを検出するTRIP-V8かな、確か。それぞれ別の経緯で発見してます。
伝統炉を使って寒さで活性化するTRIP-Vじゃなくて、TRIP-M8かな、を童貞していますね。
なるほど。いろんな受容体を見つけたという功績で受賞したってことなんですね。
ジュリアス教授もツイッターやってるんですけど、そんなめっちゃバズったりはしてなくて、パタプティアン教授はもともとフォロワー数がめっちゃ多くて、普通になんか山行ってウェーイってやってる写真とかめっちゃ投稿してるんですよ。
で、ノーベル賞もかなりリアタイで、ノーベル賞もらっちゃったみたいな。
ノーベル賞とかないみたいなすごい時代だな。
なんか言ってて、しかも割となんか夫婦なんかむっつまじくて、
受賞式なーみたいな、自撮り。
いや、自撮りとかじゃなかったんですけど、確か、
TikTokで配信してくれた。
奥さんの誕生日が、確かノーベル賞の直後とかだったみたいで、奥さんのツイッターで、なんかノーベル賞受賞者にケーキ作ってもらっちゃった感じで、2人の写真が載ったりしてて、
なんかこうテレビの取材で、奥さんの助けがあったからどうのとか、なんかそういうの取材されてると、もうなんかそんなことはいいから、研究内容を報道しろよって思うんですけど、
なんか本人たちが発信してると、なんかかわいいみたいな、なりますよね。
いい話ですね。
いい話、そうそうそう。
そんな感じで、なんか私の中では、今までで最も身近に感じました。
まあ、取材的にも。
そうですね。
比較的若い受賞だったのも、そうありますし、なんかめっちゃSNSネイティブみたいな人だったし、それもあって、なんかこんな短って言ったらあれだけど、
まあ別に私は全然、なんか研究所の接点もないんですけど、なんかすごいなって感じたっていうのもありましたね。
なるほど。
はい、じゃあまあそれぞれ2つの発見について、まずどういう経緯で発見されたのか。
で、まあそんな詳しく、その細胞の内の伝達とかそういうところまでいかないと思うんですけど、ざっくりどんな仕組みなので、なんかその熱とか圧力を感じてるのかっていうことと、
その後、まあどうすごいのか、波及効果みたいな話をして、で、まあ最終的にはできればこれは経緯の中なので、まあ生物の話だけじゃなくて、工学的な話もできればなと思っていて、
06:01
まあ工業的な熱センサー、まあ温度計ですね、温度計とか、あとはその圧力センサーみたいな、なんかセンサーと比べるっていうこともしたいなと思います。
あとはまあ他の感覚との比較というか、もうその後ちょっと話したらなというふうに思ってますという感じですかね。
前置き。
はい。何から始めますか?
まあじゃあ、温度重量体から始めましょうかね。
はい。温度重量体っていうのはさっき言ってた熱や刺激物に反応する1つ目のやつ。
そうですね、1つ目の、はい。
で、まあなんか当時、当時っていうのは1990年代後半、これ2つとも結構新しいんですよね、発見として。
その、1997年にカプサイシン重量体を発見したっていう感じになるんですけど、
お待たせください、これは新しいんですか?ちなみに、ノーベル賞的には新しいんですか?
いや、めちゃめちゃ新しいと思います。
そうなんだ、へえ。
まあでも逆に言うと、こうある科学的発見がどのぐらい重要だったかって、そのぐらいになんないとわかんないっていう。
まあそうですね。
へえ。
なんか長生きしないとなんですよ、ほんとに。
なんか全然古いじゃんって思ってました、聞きながら。
いやいやいや、全然古くないですよ。
超最近じゃんって感覚。
ノーベル賞的なことで受賞するテーマとしては、結構新しい目ってことなんですね。
そうですね。
いや、てか逆に、そんな最近までわかってなかったっていうのがびっくりじゃないですか。
1990、われわれもう生まれてますからね。
われわれが生まれたときには、まだどうやってその痛みを感じるかっていう、
痛みを感じるかとか熱を感じるかっていう、その受容体の正体ってわかってなかったんですよね。
なるほどね。
まあそれがでも、より際立たせるとしたら、
例えば視覚とか聴覚とかは、じゃあ当然わかってたけれどもっていうことなんですか?
えっと、まあ当然わかってたけれどもってほどじゃないんですけど、
視覚とか聴覚とかはかなりノーベル賞受賞は古かったですね。
たしか1960年代ぐらいからポツポツ何回か受賞があって、
何回も感覚系では早くからもらってますね。
で、比較的新しいのが嗅覚。
嗅覚は2007年に受賞かな。
発見自体の論文自体はいつだったかあれですけど。
でもその時点でもらってるってことはもうちょっと古かった。
そうだったかなと思います。
ちょっと正確な年数、その嗅覚受容体の発見の論文の年数がいつだったかっていうのを覚えてないんですけど。
すいません、2004年でしたね。
嗅覚受容体のノーベル賞受賞がその時期で、
発見、その受賞となった研究は80年代後半ですね。
だからその発見から受賞までの期間っていうのはだいたい一緒ぐらいですよね、その嗅覚。
09:00
嗅覚の受容体から受賞までと、
でもこっちの方が時間かかってるのかな、多少。
今回の熱とかに関するものに関してはそれぐらいかかってるっていう感じですね。
じゃあ他の感覚では分かってたけども、
痛み、熱だったり温度、圧力だったりが分かってなかったっていう時期がおそらくあったと。
そうですね。
なんかもともとは割と制約的なトリップウェアの発見の件に戻るんですけど、
制約的なニーズから痛みを感じる受容体の発見に多くのグループが乗り出していたんですよね。
で、カプサイシン受容体っていうのが痛み刺激を受容するっていうのは分かっていて、
カプサイシンっていうのが痛みを感じするような神経細胞を活動させて、
辛いだけじゃなくて痛みも引き起こすし、
それに関連した神経細胞も活動させるってことは分かってたんですよ。
そこまで報告されてたので、
それをカプサイシンを投与して、神経活動が起こる、カルシウム濃度が上がるって言ったらいいかもしれないですけど、
そういうのを使って受容体を探そうっていうふうに考えたんですよね。
で、カプサイシンに反応する感覚ニューロンに発現している遺伝子があって、
そのDNA断片を集めたライブラリーみたいなのを作るんですよね。
そのライブラリーの中に、きっとカプサイシンに反応するタンパク質を構造するDNA断片が含まれているのではないかっていうふうに考えたんです。
これは近代的なアプローチで、昔の感覚で言うと、
例えば、嗅覚は割と似たアプローチで、こんな感じで、
これらもうちょい古いやり方なんですけど、童貞されていて、
それで受容体を発見するみたいな感じで進んでるんですけど、
もう、聴覚か、聴覚とかはかなりプリミティブなやり方で、
解剖して、物理的に解明していくみたいな、そんな感じだったりして、
だから全然、なんていうか、バイオロジーの雰囲気が違うんですけど、
時代的にはこれに関してはそういう感じで、
割とバイオインフォっぽいアプローチというか、
網羅的にDNA断片の中から、それをコードしている部分を探そうみたいな、
そういう感じで探していったと。
広報がいくつかあるわけですけど、
受容体っぽいかどうかっていうのは配列見れば分かるので、
12:00
カプサイシンにもともと反応しないようなバイオ細胞に、
一個一個遺伝子を発現させてみると。
そうすると、カプサイシンに反応する細胞に反応しない細胞を変えることができるような、
遺伝子を発見することができたんです。
それが、この遺伝子っていうのは、新しい4チャンネルタンパク質をコードしているってことが分かって、
新しく発見された受容体っていうのが、TRIP-V1と名付けられました。
受容体をクローニングするというか、受容体をまず贈呈するっていうのは大事っぽいのは分かるんですけど、
それができると何ができるんですか?
そのDNAが分かるっていうか、どの遺伝子かっていうのが分かると、
それを特定の細胞に発現させることができるんですよね。
なるほどね。
この遺伝子をこの細胞に発現させて、それの機能を調べるってことができる。
それは、例えばカプサイシンにここが反応する肺とかを作れるみたいな。
ここが反応する。
カプサイシンを受け取ると、発火するような神経細胞を作れるみたいな。
今回の場合はバイオ細胞で、全然そういう受容体を持ってない、
カプサイシンをかけても何の反応もしない細胞にある遺伝子を出すと反応するみたいな。
ってことは、この遺伝子が受容に関わっているタンパク質をコードしてるんだなってことが分かる。
そういう感じですね。
でもそれができるようになると、感覚の理解につながるんですかね。
そうですね。
やっぱりその最初にどうやって感知するかっていうことが分かると、
いろんなその後の回路みたいなのも分かっていきますし、
受容体の性質を知ることで創薬のターゲットとかにもなるし、
すごくそこから一気に開けていくっていうのがあるんですよね。
実際、今回TRIP V1っていうのが見つかったことで、
温度を感知する受容体っていうのが他にもどんどん研究されていって、
寒さで活性化されるTRIP V8とか、
他にもいろんな温度に最適化されたというか、
それでそれぞれ反応するイオンチャネルが分かったという感じなんですよね。
で、それらを結局、どういうふうに温度を感じているのかっていう話ですけど、
そっちに移っていいですか?発見の経緯は大丈夫?
大丈夫です。
で、どんなふうに温度を感じているのかっていうと、
いわゆる温点とか、冷点って読むのかな?冷たい点。
15:01
冷点かな?だと思ってた。
そういうその神経周末で温度を感じてるんですけど、
ここには温度を感じするようなTRIP チャネルが発現するような繊維があって、
例えば皮膚とかにも温点、冷点っていうのはあるわけですよね。
そうです。
だから、氷触ったら冷たくなるし、その点がない皮膚の部位とかもあるってことですか?
まあそうですね、全てに…
爪とかね、例えばなさそう。
そうですね、爪はそもそも生きた細胞じゃないので。
まあ、それはそうか。
だから、それがあるから温度を感じられるっていうのがあると。
それが温点です。
で、このTRIP チャネルっていうのが温度を感じすると、パカッて開くんですよね。
で、そうすると細胞膜の外にあるイオンが細胞内に入ってきて、
で、細胞の中と外っていうのは電位差っていうのがあるんですけど、
イオンが入ることで電位差が崩れて、ピコーンって電気信号に変わるんですよね。
で、いわゆる活動電位ってものが発生して、
で、その信号が脳に届くと、暑いとか冷たいとかそういう感覚が起こると。
そういう…簡単に説明するとそんな感じですね。
さっき言ってくれたイオンチャネルの説明だったんですか?
と受容体っていうのは違うものなんですか?同じなんですか?
それはちょっと違っていて、
イオンチャネルっていうのは、
特定の物質がくっついたりとか、
例えば熱みたいな刺激によってパカッて開いて、
イオンが通るっていうのがイオンチャネルで、
受容体っていうのは他の仕組みもあって、
物質が結合すると別に開いたりはしないんだけど、
その下流で、なんというか、タンパク質とかいろいろ、
その細胞内の状態が変わることで活動を出すっていうことができるので、
なるほど。
そういう違いがありますね。
受容体…じゃあイオンチャネルは受容体を実装する一つのやり方っていうことか。
そうですそうですそうです。
わかりました。
はい、そんな感じですね。
え、でも待ってください。
熱で活性化するイオンチャネルと、
カプサイシンで活性化する受容体っていうのは何で関係しているのか?
カプサイシンと熱って関係ないように見えるんですか?
いや、でもどっちにも反応するんですよ、その受容体が。
だから、熱いと辛いっていうのは一緒なんですよね。
うーん、なるほど。
一緒に僕は感じるけども、受容体は別なんだと思ってました。
辛っていった時に熱く感じて汗かいてくるみたいなの。
18:01
汗かいてくるのはちょっと余計かな。
まあ、熱っても感じるみたいなやつは、
温度を感じる受容体とカプサイシン受容体は別にあって、
でもその後がつながってるから区別ができませんみたいな話なんだと思ってたんですけど。
いや、でも受容体の時点で両方なんですよね。
だから、それはなんか相乗効果があるっていうのも、
なんか実験で調べられたりとかしていて、
低い、ちょっと低い温度ででもカプサイシンを足すと、
本当は活動しないはずの受容体が活動したりっていう感じになったりとか、
まあ、そういう感じで、
それぞれ多分、活動するより少ない量とか低い温度であっても、
そうやって足し合わせることで活動したりとかもするんで、
同じ受容体に効いてるっていうのはわかってますね。
ちなみに、その鎮痛剤の鎮痛剤…
そうですね、もともと痛み…
熱と痛みはどうなんですか?
いや、そもそもこう、熱すぎるものに関しては、
痛いと感じないといけないじゃないですか。
確かに。
そういう感じで、痛み、いろんな、
炎症とかに関わってるんですよね、実はね。
で、痛みにも関与してる。
痛みの近くにも関与してるってことが言われてますね。
まあ、確かに辛い時のヒリヒリ感とかも、
すごく不可分な感じはするし、
辛さとその痛み、ヒリヒリした感じが別っていう感じはあんまりしないし、
それと熱さも確かにすごく近い気がするし、
なんかね、辛いラーメン食べた時のこと思い出すと、
その3つが近くにあるというか、
まあ、同じような仕組みで実装されてるっていうのは結構、
まあ、納得感はありますね。
そうですよね。
まあ、なんかこう…
とはいえ、自分が錯覚してるだけなんじゃないかっていうふうに、
感じてた人もいると思うんですけど、
まあ、実際そうなんだっていう驚きなんですよね。
だから、やっぱり温度だけじゃなくて、
その唐辛子がずっと例として出てますけど、
まあ、ミントとかのような成分をこう、なんだろう、受けた時も、
同じような反応を示すっていうのがわかって、
まあ、それが余計この重体の面白いところだと思うんですよね。
だから、辛いっていうのは、実は味覚需要帯というか味じゃなくて、
痛いと同じような刺激なんですよね、実はね。
え、ちょっとなんかもう1回同じようなこと聞いて申し訳ないんですけど、
カプサイシン需要帯があって、そいつは熱にも反応する。
同じものがカプサイシンにも熱にも反応する。
そうです、そうです。
へえ、なんでなんだろう。
ね、ねっていうか、まあ、なんでなんだろうというか。
21:02
まあ、なんでなんだろうって難しいと思う。
カプサイシンがくっつく部分があって、まあ、くっつくことによって開いたり閉まったりするんですけど、
それが熱にも反応して、こう、開いたり閉まったりするっていう。
なんかすごいセキュリティの脆弱性みたいな感じ。
熱だけにしといたほうがいいんじゃないかっていう気持ちになります。
それぞれ別々に行動したほうがいいと思いますか?
でも、あんまりそれは別々にする生理学的な意義はないと思いますけど。
あ、生理学的な意義っていうと。
それを別々にして、個体にとってベネフィットがあるかっていうことですか?
でも、なんか、こう、熱いものは避けたいけど、
なんか、あの、例えば虫がいるとして、
で、おいしい実を食べたいわけじゃないですか。
でも、おいしい実側は、その進化によってカプサイシンを、こう、実の中に入れるようになったら、
カプサイシンと熱を別に感じ取れない虫は、
その、食べた時にあっちぃってなって、別のところに行っちゃって、
その実を食べることはできなくなるかもしれないですよね。
それは多分、それこそどちら側も、
その、性別側も重要体の進化っていうのがあって、
で、あの、なんだろう、
この刺激物は、人にとってはなんともないけど、
その、虫にとってはすごく辛くて痛いみたいな、
そういう、こう、物質が、いわゆる殺虫剤とかに使われてたりするんですよね。
だから、まあ、そんな感じで、あの、
性別ごとに微妙にチューニングとかは違うんで、
まあ、実際それはそうだと思います。
ただ、まあ、なんだろう、
最初からそれを別にしておく必要性があるのかっていうか、まあ、
まあ、てか、唐辛子とかがカプサイシンを持ってますって言ってるけど、
なんか、それは、こう、熱、
熱の需要に使われている需要体を、
熱じゃなくても、パカッてできるから、
こう、それを持ってるものが生き残ったみたいなのが、
もしかしたら、あるかもしれない。
そうですね。まあ、どうやって進化したのかっていうのは、
すごい難しい質問ですけど。
まあ、それはね、見知られるのは難しいけれども、
なるほどね。
で、カプサイシンが、じゃあ、えっと、
まあ、その温度需要体、熱さ需要体みたいなのを、
ある意味、把握できるというか、
として、メントールみたいなのは、
たとえば、冷たい需要体を把握できるみたいな、
そういう関係になってます。
そういう感じですね、イメージとしては。
なるほど。
はい、で、なんか、その、
まあ、もうちょっとなんか具体的な、
あの、身近な例で言うと、
唐辛子食べると口の中ヒリヒリするじゃないですか、
で、さっきも話したように、
辛いっていうのは、まあ、痛みに近い感覚で、味覚とは違うんですよね。
その、味覚は、甘い、苦い、うまい、塩、酸味っていうものに関しては、
その、水溶性の味物質が、
あの、味細胞に発現している需要体に作用するんですよ。
24:03
でも、その唐辛子の、その、主成分のカプサイシンは、
あの、水溶性じゃなくて、脂溶性なんですよね、油に溶けるやつ。
で、まあ、だから、こう、油淋地、油淋地が例でいいのか、
中華料理とか、まあ、油を使うじゃないですか。
で、まあ、それに溶かしますよね、風味をね。
唐辛子の香りとか、辛い成分は大体に、
その、油に溶かしてから、見た目も実際にしますね。
そう。で、油に溶けてるやつは、あの、上皮、表の皮を通り抜けて、
その、さっき話した感覚神経周末に発現している需要体に作用するんですよ。
だから、あの、内側にあるんですよ。
なるほどね。
だから、こう、唐辛子食べると少し時間が経ってから辛いと感じて、
ああ、そうだわ、確かに。そして水を飲んでも、
そう、辛味が消えない。
苦味とか、塩味は水飲んだらなんとかなるけど、辛味だけは。
消えないのは、まあ、そういう感じですね。
えー、そういうことだったのか。
この辺全部、あの、富永先生っていう、あの、日本人の先生なんですけど、
あの、ノーベル賞を受賞したデイビット・ジュリアス研に留学していて、
実際カプサイシンを発見するのを、まあ、ある種手伝ったというか、
実際に手を動かした人として、あの、なんというか、今、日本で教授されてるんですけど、
まあ、彼がいろいろ書いてる記事をいくつか読ませてもらって、
その中から持ってきたエピソードなんですけど、すごい面白いですよね。
うん、確かに。
はい。で、まあ、すごいこれって、いろんなその、痛みの信号を脳に伝えるんですけど、
炎症反応も引き起こしたりして、
それが、あの、いろんなその、その後、伝達物質を放出して、
その後、こう、血流を増加させたりとか、血管を拡張させたりとか、
いわゆるその、なんだろう、まあ、あの、炎症反応みたいなのにも関わってる。
だから、あの、これ、例えば、あの、糖尿病の、あの、痛みとか、なんかそういうのの原因とかにも関わってたり、
あの、ものすごいその、病気にも実は関連してるんですよね。
なんか最初に、味とその、味じゃないや、温度と圧力の重要体ですっていうのが出たときに、
めっちゃこれって、なんていうか、あの、イグノベル症っぽいっていうのを、
私、何ヶ所かで見かけたんですよ、ニュースについてるコメントで。
で、別になんか、イグノベル症を否定するつもりはないんですけど、
なんか、イグノベル症っぽいと言われてしまうのは、ちょっともったいないぞと、ちょっと個人的には思いました。
やっぱりその、
イグノベル症っぽいってなんで?
たぶん、病気に、今まで、まあ、例えば、死型肝炎とか、
なんかそういう、医学生理学書って、そういう系のイメージがたぶん強くて、
なんか、こう、まあ、特に、なんかこう、そういう基礎研究寄りだと、
なんか、あ、おもしろいね、みたいな感じだから、なんかそういうイメージがあったのかなと思うんですけど、
27:03
そう、なんかその辺の、なんだろう、こう、
まあ、病気にもすごい関係してますよ、みたいな話が、
意外とこう、報道とかではあまり足りてなかったから、
まあ、そういうふうなイメージが持たれたのかなと思いましたね。
でも、病気とどうやって関係してるんですか?
例えば、その、さっき話した糖尿病に関しては、
なんか、なんで体が痛くなるのかって、ずっと不思議だったんですけど、
糖尿病発症すると、末症の神経細胞の、その、周囲で、酸素不足になっちゃうんですよね。
血流。
で、その、低酸素っていう条件だと、
その、カプサイシン重要体の、その、一つである痛みセンサー、
そう、さっきちょっと話したトリプルVが強く反応するってことが確かめられたんですよ。
低酸素に反応しちゃうと。
だから、まあ、ある種のバグじゃバグですよね。
だから、低酸素に反応して痛くなるっていうのが、
糖尿病の痛みの原因だったんだとか、
あるいは、その、皮膚の乾燥とか、
それも実は、その、湿度が低いわけじゃなくて、気温が関わってる。
そのトリプルイオンチャネルの働きが関わってるらしくて、
そのトリプルV4っていう体温くらいの温度を感じる、
あの、なんというか、重要体があるんですけど、
えっと、その、それぐらいの温度を感じると、カルシウムをその細胞に取り込んで、
えっと、表皮の細胞の、その、なんていうか、接着を強めるらしいんですよ。
それが、なんか、バリア機能となって、水分を守ってるんですけど、
それが、こう、冬になると、皮膚がそもそも冷えるじゃないですか。
そしたら、そのトリプルV4が働かなくなっちゃうんですよ。
だから、その、なんていうか、体温くらいの適切な温度を皮膚がしてないと、
こう、カサカサになっちゃうっていうのは、
まあ、バリア機能が差があるからそうなっちゃう。
そうだったんだ。
まあ、そんな感じで、すごくいろんな生体機能に関わってるんですよね。
あとは、がんの痛みとか、そういうのにも実は関わってるっていう、
そういうその、いわゆる内部、深部的な痛みとか。
確かに、がんが痛いって、ちょっと不思議じゃ不思議ですよね。
なんでなんだろうっていうのは、
そうそうそうそう。
あまり意識したことなかったけど。
そういうのにも関わってるっていうふうに言われています。
なので、まあすごくね、あの、重要な発見と言うことで。
いや、ラーメンだけだと思ってました、僕は。
そんな深い話だったか。
まあ、そうですね、いろんな、そんな感じで。
なるほど。
はい、最後にちょっと温度計との、その、比較?
あ、そうそう。
僕、あの、こう、まだ大事な問題が、こう、解決してないぞと思って、
いつ質問しようと思ったんですか。
どうやって熱をこう、センシングするんですか?その重要なこと。
そうそう、そこはね、私も調べたんですけど、
30:01
例えば、複数の、えっと、トリップチャンネルがあって、
で、それぞれ、こう、何だろう、こう、温度によって開口する。
で、異なる温度によって開口するっていうのは、分かってるんですけど、
その、特定の温度による開口に、メカニズムは不明であるっていうふうに、
まあ、2017年ぐらいの、こう、温度生物学ハンドブックっていうのがあるんですけど。
なんか、すごい、こう、フォーカスしたハンドブックだけでも、
でも、なぜ、その温度なのかっても分かんないって結論するっていうことですね。
まあ、そうですね、その時点、その2017年の時点では、
まあ、なんか、ちゃんとは解明されてないみたいで、
多分、そういうのを、その、チャンネルの構造解析とか、
前回、ちょっとアルファフォールド2回で話したと思うんですけど、
そういうことをやることで、少しずつ、もしかしたら分かってくるのかもしれないんですけど、
今のところは、何で一個一個、その、特定の温度に関与してるのかっていうのが分かっていないっていう。
なるほど。
ちなみに、温度に依存して、その4チャンネルを開くってのがあったんですけど、
その、バイナリーなんですか?
つまり、開き具合と温度をプロットすると、こう、ぬるって開く頻度が増えていくのか、
それとも、開く頻度なのか、開き具合なのか。
あー、具合ではないです。頻度だと思います。
じゃあ、パカパカするものが、温度が高くなると、開く頻度がすごく増えるし、
そうですね。頻度というか、確率って言ったほうがいいかもしれないですね。
複数あったときに、カプサイシン濃度で考えたほうが分かりやすいんですけど、
濃度が高いときは、よりくっつきやすくなるじゃないですか。
それで、開いている受容体の割合が高くなるみたいな。
そういう感じで、開くか開かないかに関してはバイナリーです。
なるほど。
だと思います。ちょっと、そこ自信ないですけど。
まあ、そういう感じのセンサーですね。
はい。じゃあ、温度計に関して言うと、あれですよね。
例えば、デジタル温度計、一番多分、現代では身近に使われてるやつですけど、
電気の流れやすさとか、流れにくさっていうのを、サーミスターっていう半導体で電気抵抗値を計測して、
抵抗値から間接的に温度を測るっていう、それが原理ですね。
だから、電気の流れやすさから温度を逆に測ることができる。
変換して表示してるってことですね。
そうですね。ある種こういうのは物理的な刺激なので、センサーを作りやすいと言えば作りやすいのかな。
だから、古くで言うと、例えば水銀温度計とかあったりしますよね。
金属ごとの特性の違いを利用して、温度に対してどう変化するかっていうのを使ってっていうのがあったり。
水銀の場合は、温度が上がると体積が増えますよねっていうのを直接利用して、
33:00
その水銀がピョコって上がってきたのをメモリを読んでやってたわけですよね。
サーミスターに関しては、温度が高いほど抵抗値が変わる。
高くなるのか低くなるのか僕はわかんないんですけど、を使ってるっていう。
どちらも物理的な性質を直接使ってる。
そうですね。だから、なんかちょっといろいろセンサー側を調べたときに、
物理センサーと化学センサーっていう分け方をしていて、それも結構面白かったんですけど、
物理センサーって例えばカメラとかマイクとかはわかりやすいですね。
音と光っていうのはあまり物理的なもの並みだから、それを捉える。
むしろ人体よりもうまく捉えられるかもしれないっていうぐらい機器は進化してるわけですけど、
味とか匂いみたいな化学物質を感じる化学センサーに関して言うと、まだまだ開発はされてるけどって感じですよね。
あまり人間ほどはっていう感じもしますよね。
そうですね。
一応なんか香臭チェッカーみたいな感じで匂いのチェッカーとか売ってるけど、
あれもどういう仕組みなのかちょっとわかんないし。
なんかああいうのは多分、特定の化学物質の濃度に応じて電圧を変えるみたいな、そういう感じですよね。
だからやっぱりどうやって外にあるものを電気信号に変えるかっていうことで、
比較的物理センサーというか物理的なものに関してはそれを電気信号に変えることっていうのができたわけだけど。
だからね、カメラとかマイクとかはこんなに簡単にコンピューターと接続できたりするわけですよ。
それはもともとそのコンピューターとかが使ってる電気信号だったりと相性がいいからっていうのがあると思う。
そうですね。
一方でそういう化学センサーというか、化学物質をどう変換するのかっていうのは結構難しい命題ですよね。
確かに。
そうですね。
測るものが自明じゃないっていうか、空気中にその分子がどのぐらいあるのかみたいなことを、
例えば嗅覚では測らなきゃいけないし、味覚的なところであれば、水溶液だったりにどのぐらいあるのか。
でも、どのぐらいあるのかっていうのを測るセンサーって、あんまり簡単には作れないイメージはあります。
そうですよね。
あと大量のチャネルがいるというか、波を検出するのに比べると、ベクトルの次元が、化学物質ってもうちょっといろんな種類があるじゃないですか。
確かに。
しかもそれだけにっていうのは余計難しいですよね。
ここがね、なんかこう、センサーと比べると面白いかなと思ったポイントですかね。
36:01
確かに。水分センサーとかね、まだあるけどね。
あー、確かに確かに。
湿度計とかあるわけじゃないですか。
でも、湿度計も直接湿度を測ってるっていうよりは、なんかこう、なんだろう、湿ると曲がるような物質の中に使って、その曲がり具合を間接的にとってるみたいな感じなので、
あれも湿り気を直接感じとってるって感じじゃないわけですね。
でも、嗅覚味覚とか、もしそういう化学センサーをやりたければ、なんかある特定のこの分子でそれ以外はダメみたいな、かなりの、なんだろう、特定、特異性を要求される。
確かに確かに。
っていうのは結構、センサーの設計としては厳しい案件ですよね、おそらく。
まあ、だから多分難しい。物理工業的に作るのはすごく難しいっていうことなんじゃないかなと思います。
はい。じゃあ、触覚にそろそろ行きますか。
確かに。
はい。で、これはまず、どういう経緯で発見されたかから始めたいんですけど、
すごい細かい針で、つついたときに電気信号を発する細胞から、圧力とか触覚のような機械的な刺激を検知するような状態を見つけたんですね。
なんか、つっつく、そうそうそうそう、まじかと思ってたんですけど。
つっついてみたみたいな感じだった。
なんか、細胞をマイクロピペットでこう、つつくと、
本当に結構物理的につつく。
そうそう。測定可能な電気信号を発するような細胞株をまず見つけたらしいですね。
で、結構、それって捉えどころがない状態じゃないですか。
カプセイシンとかってまだね、それがくっついたら、みたいなのがちょっと理解できますけど、
なんか、つつくとってって思えません?結構衝撃で。
ちょっと何タップ細胞みたいな感じ。
確かに何タップ細胞。
実際、タップしてね、電気信号を発してるわけですから。
まあ、ちょっと置いといて。
実際、その機械的な力によって活性化される受容体っていうのはイオンチャネルであると考えられる。
イオンチャネルってのはさっき出てきた、パカッて開いてイオンが入るっていうチャンネルですね。
で、それはその次のステップで受容体の可能性があるような広報遺伝子が72個見つかったと。
で、72個の広報遺伝子を1個ずつ潰していったんですね。
で、特定の遺伝子を発現しないようにするってことができるので、それを1個ずつ不活性化していって、
で、その機械的自己刺激に反応する、その細胞がなぜ反応できるかっていう、その司る遺伝子を発見したんですね。
だからまあ、1個ずつ潰していけば、いつかパッと見普通に見えるけど、機械的な感受性がなくなる。
39:09
こいつは突っついても反応しないぞっていう。
あーっ、突いても反応しないみたいな。
で、だからそれまでずっと突き続けたわけですよね。
すごいな、頑張ったな。
で、まあ、そう、いくら突いても無反応になる遺伝子を発見して、それを厚力、ギリシャ語の厚力を意味するプレッシーに、
ピエッシーか。
ピエッシーにちなんで、ピエゾワンと命名しました。
はい、ピエゾっていうのはピエゾ素子っていう素子、電気素子があるので、多分それも同じ語源なんだろうなって思いました。
それも厚力を検知する。
そうですね。
はい、で、ピエゾワンに似てるもの探そうって言って、今度ピエゾ2を発見して、
で、いろんなその感覚神経細胞にピエゾ2が多く発現していることがわかったと。
で、ピエゾワンとピエゾ2っていうのは細胞膜に圧力が加わることで直接活性化されるイオンチャネルであることが確定しました。
で、この発見をきっかけに、他のグループといろいろ共同研究して、ピエゾ2のイオンチャネルが触覚に不可欠であることを発表したと。
で、さらにそのピエゾ2っていうのがプロプリオセプションって呼ばれるような体の位置とか動きを感じるために重要な役割を果たしていることも明らかになったと。
で、これもなんかすごいなと思ったんですけど、いろんな圧力を感じているわけじゃないですか。
で、圧力って体の中ですごく大事な情報だと思うんですよ。
例えば血圧ってめっちゃ大事ですよね。高血圧とかイオンチャネルとか。
血圧を制御できなきゃいけないから、血圧がこう感知できないと血圧が無限に上がってバーンみたいな。
いや、そこまでは行かないと思うんですけど、実際そういう血圧を感じるみたいなことが重要なわけですよね。
あとは呼吸とか、肺も圧力がありますよね。変化してるし。
そういうのを感知したりとか、あとは膀胱の制御とか、他の重要な生理学的なプロセスを制御していることも明らかになったと。
これはすごいですよね。トリップV1の時もそうだったんですけど、ピエゾに関してもそういう病気とか生態の重要な機能に関わってるってことが示されたので、最終的にノベル賞を受賞するほどの成果になったってことだと思います。
ちなみに、これなんかちょっと微妙な違いかもしれないですけど、トリップV1の時は、重要体をクローニングするとかって言ってたじゃないですか、それと遺伝子を導体するっていうのはどのぐらいの違いがあるんですか?
42:06
遺伝子を導体したらもうクローンできる。
そうですね。DNAのクローニングっていうのは、DNAを増幅するっていうことなので、遺伝子を導体するっていうのは、この遺伝子だって見つけることですよね。
それを導体してたら発現させることもできる。
この配列を、この部分の遺伝子を発現させれば、その細胞が例えば圧力を、それを潰せば例えば圧力を感じられなくなったり、逆に今まで圧力感じなかった細胞に出すことで感じられるようになるかもしれない。
もともとはそんなつもりじゃない細胞を圧力感じることで、ひーって反応しちゃうようにすることができる。
そうですね。
それが遺伝子を導体することの意義。
そうですね。遺伝子を導体して、それを操作することの意義ですよ。
なるほど。よくわかりました。
はい。で、どうやって初攻、圧力を感知してると思いますか?
えー、でもどうなんだろう。
うーん、まあ熱の時もわかんなかったからな。圧力の時も全然わかんないな。
でもなんか圧力はなんかこう、本当にチャンネルの形がビヨーンって変わって開くようになるとかってあるじゃないですか。
いいですね、いいですね。それは結構いい説言ってると思います。
私もこれなんかちゃんとモト論文とか読んだわけじゃないんであれなんですけど、
ピエゾっていうのは皮膚とか臓器に張り巡らされた感覚神経細胞のマッターにありますと。
で、ピエゾのタンパク質って3枚の羽を持つ扇風機みたいな形してるんですよ。
で、その扇風機みたいな形をしていて、皮膚とか臓器が変形すると、一緒にその扇風機の形が変形して、
で、その真ん中にあるチャンネルが開くと。
で、さっきと同じで陽イオンが流れ込んで、細胞の活動電位が上がって、
で、その信号が脊髄から脳に伝わって、機械刺激を感知することができるという仕組みです。
僕はそんなわけないやろうと思いながらさっきの言いましたけど、意外とそれに近いかもしれない、想像してたのに近いかもしれない。
だからこういうのはやっぱり、まず3枚の羽を持つ扇風機のような形をしているってこと自体が、
やっぱりタンパク質の立体構造解析によって、そういうことから機能がある程度明らかになったりするわけですよね。
で、だからディープマインドがやろうとしていることは、そういうインサイトをより増やしていこうっていうことなんですよね。
遺伝子がわかっても、それがどういうタンパク質を構造するのかわかんないと、なんか扇風機みたいな話はあんまりいまいちわかんないと。
そうですね、そもそも遺伝子がわかって、どのタンパク質かっていうのがわからないと、話が進まなくて、
45:06
で、そのタンパク質がわかったとしても、どんな形をしているのかっていうのがわからないと、
じゃあなんで感じられるんだろうみたいなところに答えられなかったりする。
でもなんか、それってめちゃめちゃ顕微鏡で見たらわからないんですか?
いや、そんなサイズじゃない。
まあ、だからある種、そういうめちゃめちゃ顕微鏡で見るために結晶構造解析みたいなのがあるんですよね。
ああ、なるほどね、なるほどね、そうか、でもまあ一個一個やるのは大変だからっていう。
どういうことですか?
その重量体タンパク質だけをめちゃめちゃ取ってきて、固めて、で、Xに当てないとわかんないっていう。
まあ、そうです、そうですね。
まあ、それは確かに大変です。
なんかディープ、ディープフォール、なんだっけ?
アルファフォール。
アルファフォールの話とちょっとつながってきた気がします。
はい、で、まあ、これもなんかいろいろ発生した研究があってですね、
例えば肺の体積変化を感知して、その呼吸のパターンを制御するのにもこのピエゾが効いてる、だとか、
あとはそのリンパ管の内部に必要な弁あるじゃないですか。
血管の中にある弁ね。
で、ああいう弁の形成、そういう発生に関わってるってこともわかってたり、
あとはその、なんていうか、手足のその筋肉の伸びとか関節の形から、
こう、なんていうか、自分の獅子の形を把握するような固有感覚って言うんですけど、
そういうのにも効いてるっていうことがわかってたり、
まあ、そんな感じのいろんな、いろんないろんな研究がありますと。
まあ、温度よりは、特に自分の体を動かすような、とか、なんだろう、
血管を使って血液を流すような動物にとっては、重要そうだな、明らかに大事そうだな、
っていうのは、こう、より、まあ、もちろん温度大変大事だけど、
より、なんか、理解はしやすい気がしますね。
そうですね。
まあ、やっぱりその、なんだろう、機械刺激っていうのを感じないと、
正常に機能するような臓器とか組織は作れないので、
やっぱりそれをこう明らかにしたことで、発生の研究も進んだし、
そういう病気とかの研究も進んだし、
そういうのってすごくノーベル賞に値するような、いろんな研究者に影響を与える研究ですね。
なるほどね。
まあ、ていうか、むしろ、なんか発生とか、病気とか、なんかやるなら、視覚とか聴覚とか、
なんか、さっき、これより先に研究を進んでたって言ってたことよりも、
結構重要な発見な気はしますけど。
そうですね。
まあ、やっぱり視覚っていうのは一番初期から、その感覚系の中では研究が進んでたと思いますし、
まあ、他の感覚っていうのもすごい重要なんですけど、
ある種、あんまり光が当たらないような温度とか圧力。
48:03
光が。
光が当たらない。
だけど、まあ、なんだろう、こう、バイオロジーの進化にとってはすごい大事な感覚なんじゃないかなと思います。
まあ、すいません、私も全然一個一個の元論文とかを読んでいないので、
間違っている可能性はあるかと思いますが、こんな感じでだいたい2つとも説明できたかな。
なるほどですね。
えっと、じゃあ、まあ、触覚センサーの話を最後にして、触覚の話というか、圧力関係は終えたいなと思うんですけど、
触覚センサーっていうのは、この工業的なやつってことですね。
そうそうそうそう。
で、あの、あれですよね、たぶん、こう、ピエゾ素子かな。
で、圧力を加えることによって電圧変化を生じる素子があって、で、まあ、それが、あの、センサーとして機能していると。
で、ピエゾ素子っていうのが、なんで、その、圧力から電圧変化を生み出せるのかっていうと、
素子の中に、まあ、素子の中にでいいのか。
まあ、素子そのものが。
立体、立体結晶内のイオン配置が圧力をかけることによって変化するので、
その結晶の一端がプラスの電気を帯びて、もう一方がマイナスの電気を帯びると。
で、そういう電気分局っていう現象が起こります。
で、その、圧力の情報がピエゾ素子によって、まあ、電気信号に変換されて、
まあ、触覚の情報に変換されるというか、まあ、触覚センサーになるっていう、そういう感じですよね。
なんか僕もピエゾ素子、電気、電子工作みたいなので使ったことあるんですけど、
こう、例えばその素子を、素子結構平らなものがよく売ってるんですけど、
それなんかに貼り付けると、そのものがどのくらい、どういう振動をしてるのかってことが、
まあ、聴診器みたいな感じでわかるし、その上にもちろん、上にものを置いたら、
その圧力を電圧の変化として検知したりもできます。
で、逆に電気を流すと、圧力っていうのかな、なんか微小の振動を生むことができて、
逆にそれをスピーカーとして使うっていうこともできます。
それ単体だと、音は鳴らないんですけど、
例えばピエゾの素子を紙コップの裏とかに貼ってあげて、
で、音のデータを電圧に変換して流すと、それが普通に、
糸電話みたいな。
糸電話みたいな感じで流れることができます。
それは普通のスピーカーとかは、磁石とコイルとかやってるんだけど、
ピエゾ素子の場合は、その素子そのものを1個だけでよくて、
それを貼り付けるだけで、特に時期とかを介さずに、圧力にそのまま変換できる。
結構面白いポイント。
なるほど、なるほど。
それは便利そうですね。
結構いろんなところに使われてます。
51:00
なるほどな。
はい、そんな感じでしょうかね。
で、この2つがノーベル賞受賞でしたと、そういう話です。
が、5冠って言われるそのものの中で言うと、
視覚、聴覚、嗅覚、味覚、触覚じゃないですか。
味覚だけ受賞してないんですよね。
じゃあ次のノーベル賞出そうな気がしますね。
味覚から。
それがね、わかんないんですよね。
本当に出るのかどうかっていうのは、どうなんだろうなっていう。
視覚、聴覚、嗅覚、味覚、触覚。
だから、さっき話したような広がりが味覚分野でもあったのかっていうと、
どうなんだろうなっていうところはやや疑問があるのと、
普通に味覚もすごい豊かな感覚で面白いんですけど、
仕組みというか、チャンネル、さっき話したイオンチャンネル、
パカッて開くタイプのやつと、
物質がくっつくと、その後の性価格反応が起こるってタイプがあって、
Gタンパク質…すいません。
Gタンパク質共液型受容体っていうのかな。
GPCRってしか普段呼ばないんですけど。
日本語でね、確かに。
全部言うのは、名前を言うのは珍しいってことかな。
それ自体は、確か別の人たちが受賞してるかなんかがあったんですよね。
だから、そういういろんな受賞で、もしかしたら受賞できないかもしれないし、
受賞するとしたらこの人なんじゃないかっていう人は上がってはいるんで、
そういう人がもしかしたらね、受賞するのかもしれないですけど、
わかんないですね。
で、一番古いのだと、
1911年に目の屈折機能に関する研究ってWikipediaに書いてあったんですけど、
そういう研究があったりして、
感覚関連のノーベル賞の受賞で。
感覚関連のノーベル賞受賞で言うと、一番古いのが目。
でも、これは神経っていうよりは多分目なんですよね。
で、その次が1994年、内耳系の生理学および病理学に関する研究。
1914年。
14年だ。
で、今度1961年に内耳の下牛っていう。
プルプル回ってるところだ。
における刺激の物理的機構の発見っていうのが受賞してて。
じゃあ、音を神経の神経シグナルに変える物理的な機構ってこと?
54:05
そうですね。
音っていうのは、外耳から内耳まで空気の振動として伝わってきて、
内耳の中にある下牛っていうかたつもりのような形の下器官に入るんですよね。
で、その音を感受するのは、そのかたつもり型の下牛の中にある有毛細胞っていう。
聞いたことある。
文字通り毛が生えてる細胞なんですけど。
それがピロピロなびくと神経の刺激になる。
そうなんですよ。下牛に音の振動が伝わると、感覚毛が揺れて、
その揺れによって細胞が興奮して、音を電気信号に変換すると。
てか、そこは圧力センサーじゃないんだ。
圧力センサーではない。圧力センサー。
さっき言ったピエゾルでできてるわけじゃない。
ある種の圧力センサーではありますね。その毛の揺れによって開くわけなので、チャンネルが。
違いとして面白いと思ったのは、エンジニア的に電気の世界で実装するものは、その2つは結構似てるんですよね。
さっき言った圧力センサーでスピーカーができますよとかもそうだし、その2つの機構はすごく似てるというか、
圧力センサーもしくは圧力アクチュエーターみたいなのを細かく動かすことで音を作れるわけだけど、
細胞でいうピエゾみたいな圧力を感じると、それがどういう何ヘルツとかではなく、圧力に対してチャンネルを開くみたいなものをそのまま使っても、それがマイクになったりはしないわけじゃないですか。
そうですね。
人間にとっての、生物にとってのマイクであるためには、むしろそれがどのぐらいの高さなのかとかっていうことを感知できないと、音がするっていうことだけを感知しても意味ない。
だからこそ全然違う仕組み、ホルムみたいな形を使って、違う周波数の音は違う場所を揺らすというか、刺激するような仕組みを作って、
その中により細かい、また別の仕組みでできてる融合細胞みたいなものを、その問題を解決しようとしている、先進をしようとしている、みたいなことは言えるんじゃないかなっていうのは結構違いとして面白いなと思いました。
そうですね。どちらとも振動を感知するっていう点では一緒なんですけど、機関が全く別っていう感じですかね。
そうやって音を電気信号に変化して、それが聴診経をヘテノンに到達すると音が聞こえるという感じなんですけど、聴覚の受症が個人的にはなんかすごいなぁと思ったんですけど、
57:06
これがたぶん1900、ペケシっていう人かな。ちょっと待ってくださいね。1961年の方かな。60年って書いてあるのと61年って書いてあるのとなんかどっちもあるんですけど、その辺の時代に、要するに2回目の聴覚に関するノーベル賞受賞の時に、
この時って、たぶん全然そういう分子生物学的なアプローチじゃ、たぶんなかったんですよね。さっき話したやり方って、まあ遺伝子を決めて、それその遺伝子をつぶしたり、逆に発現させたりして見つけるっていう、それがまあやり方だったわけですけど。
この頃、正直DNA以前みたいなぐらい。
かな?
ですよね。まあ前後するぐらいの感じですよね。
まあ少なくともそういう分子生物学的な手法が全く使えなかった時ですね。
だから、ペケシさんっていう人は、カギを部分的にそのまま残した状態で、亡くなった死体の内臓を解剖する方法っていうのを考案した。
で、ストラボ写真と銀の白片をマーカーとして使って、音の刺激が来ると、基底膜が表面波のように振動することを観察することに成功した。
で、カギウと基底膜の構造のおかげで異なった周波数の音がカギウの螺旋に沿って、基底膜の別の場所で増幅されることがわかった。
要するに、音の高さと基底膜のカギウの螺旋のどこが揺らされたかっていうのを、マーカー、銀の白片とかとストラボ写真を使って解明した。
めちゃめちゃ、本当に顕微鏡とか、そういうレベルの物理的に解明したって感じ。
そうそうそうそう、なんかちょっと衝撃でしたね。
これwikipedia情報なんで、どこまであれなのかわかんないですけど、ただ、ちょっとなんか今まで見た、いわゆる神経科学っぽい研究とは全然違うノリだったんで、個人的に面白かったんで紹介します。
解剖学とかにより近いですね。
そうですね。
そんな感じです。
そうやってね、感覚の研究の基礎が生まれていったと。
そうですね。
ある意味だから、その目、耳から始まってるのは、そのマクロにわかりやすいわけじゃないですか、目がこうやって屈折してる、ここに網膜あるっていうのは、その感覚器っていうのがすごいやっぱ目立つところにあって、かつマクロにでかいっていうのがあって、カギウもかなりその、一個一個のそのPA像とかはもう本当に細胞レベルだけど、カギウは結構構造としてある。
だから、やっぱり研究、最初にしやすかったっていうのは。
そうですね。やっぱまあ、見えるものから研究していくっていうのはやっぱ大事なことだと思いますね。
1:00:01
なるほどね。だからか。
はい。で、まあその、嗅覚需要帯の時代になると、もうすでにかなり、今日紹介したような手法に近くなるんですよね。
それがたぶんできた、一番最初の世代みたいな感じだと思いますね。
研究角の需要帯っていうのはどういうふうにできてるんですか?さっきの化学センサーみたいな。
あ、そうですね。Gタンパク質共液型需要帯の方で、におい物質がくっつくと、なんかパカって開くんじゃなくて、こうその下流のそのシグナル、下流の細胞のシグナルが変化して、それによって電気信号に変換されて送られるっていうそういう風になってますね。
なるほどね。
で、なんか400種類ぐらいの嗅覚需要帯を持っていて、1種類のそのにおい物質って、いや、におい物質は複数のその嗅覚需要帯を活性化するんですよね。
で、その一つの嗅覚需要帯っていうのが、複数のにおいにも活性化されると。で、だからた対たの組み合わせによって認識されるんですよね、その需要帯とにおい物質っていうのは。
だからこれだけ多様な複数のそのあらゆるにおいを感じることができるっていうのは、まあそういうところからなんだろうなっていう感じがあります。
ちなみに僕ちょっと思ってたんですけど、ここでいう需要帯って、たとえば脳のそのたとえばニューロンとかにあるなんかこうドーパミン需要帯とかって聞いたことあるんですけど、そういう需要帯と一緒の仕組みなんですか?
まあ、だいたい一緒の仕組みですね。
まあ、もちろんいろいろ細かいタイプがあって違いはあるんですけれども、ドーパミン需要帯とかと似た感じです。
じゃあ、その神経システムがその需要帯とそのドーパミンをバーって出すみたいな仕組みのネットワークでワーってできているその複雑なネットワークがあって、
それがちょっと空けそうことが出ちゃってるのが、温点にあるカップ再生需要帯だったり、嗅覚のその鼻の奥の方にある匂い物質需要帯だったりするってことですね。
そうですね。正確にはその需要帯そのものがビロンて外に出てるわけではなかったりするんですけど、まあでもそうですね、見えるところにあるわけではないんですけど、薄皮一枚隔てであるみたいな感じですね。
だからそのカップ再生入りのラーメンとか食べると、まあ普通にそれがダイレクトに届いてしまうと。
なるほどね、出ちゃってるんだ。
そうですね。だから神経系って脳が一番イメージとしては湧くと思うんですけど、まあ全身に届いてるというか、全身を支配しているものなので、
1:03:00
そこで使われている物質と中で使われている物質っていうのは、もちろんタイプはいろいろ違うけれども、大まかな作用基準っていうのはだいたいみたいな感じだと思います。
なんかそうやって聞くと、化学的なものに反応して、それを知覚するようなセンサー、嗅覚だったりさっきのカップ再生だったりとかは、むしろ脳にとって結構なじみのあるやり方。
まあそうですね。
で、逆に言うと光とか音とかってすごくなんだろう、コンピューターが例えば味とかが、センサーにとって味とかがなかなか知覚しにくいのと逆で、脳とかにとって光音っていうのは結構その、なんかいろいろ変換してあげないと受容できないような。
まあそうですね、特に例えばまあ、いろんな段階とか、それこそ音を受容するときに高さ、異なる周波数の波を検知するために、カギウっていうスペシャルな器官を作ったりとか。
結構頑張ってるんですね。
それ、やっぱり物理的な刺激をどうその神経的な刺激に変換するかの方が、実は難しかったりするのかもしれない。
まあ何が難しくて何が変わるかっていうのは難しいですけど、受容体の仕組み的にくっつくっていうのはわかりやすいですからね。
なるほどね、くっつくっていうのはだから生物にとってはわかりやすい。
まあそうかなと思います。
そこは割とね、違って面白いですね。
生物の仕組みと、そういう何か工業的にできるセンサーだったり、工業だったりの仕組み。
まあそんなに違うんだから、やっぱわかんないわけだわって。
まあそんな感じで、だいたい感覚系の、他の感覚含め、感覚系のノーベル賞と今回のノーベル賞に関する話はだいたいこれで終わりかな。
ありがとうございました。
いえいえ、私もこれは土専門ではないので、間違ってることも多々あるかと思いますので、ぜひ指摘してください。
まあ主にあれですね、ノーベル財団が出してる、こういう理由でこの人たち受賞しましたよっていうやつとかを参考にして、
あとは何人か解説とか書いていらっしゃったり、
トリップ部合に関しては、それこそ富永先生がいろいろ日本語で書かれてるやつを読んだりとかして、っていう感じの内容ですが、
まあ本当に私はこれは専門ではないので、何回も言うやつ。
参考にしたら、じゃあその記事とかは、
はい、載せておきます。
まあすごい面白い研究分野だと思うので、ぜひみんなで議論したり、いろいろ調べたりすると楽しいと思いますね。
いや、面白かったです。
1:06:01
なんとなくわかりました、雰囲気。
なんとなく雰囲気はわかりました。
このノーベル賞の発見をきっかけに、語感がどういうふうに神経システムに接続されてるかみたいな、
そういうレビューにも僕はなったので、すごく勉強になったんですけど、
語感っていうと全て等価なような、センサーAみたいな、センサーBみたいな、キーボード回すみたいな感じに捉えてたところはあったんですけど、
なんか仕組み的にも、仕組み的にかな、一番は。
全然違うし、
そうですね。
割とこの2つはめっちゃ近いとかでもあるし、
なんかそういうのは結構、勉強になりましたし、面白かったですね。
はい、ありがとうございます。
確かにそうですよね、全然仕組みが違うんだな。
だからこそ単体でそれぞれノーベル賞を受賞してるんだと思うんですけど、
私やっぱり、我々がどう世界を感知してるかっていうところが、
そういう1つの需要帯から始まっているわけですよね。
仕組みはそれぞれ違うとはいえ、
それはすごく、なんていうか、それを明らかにしていくってことはすごい重要だし、
どうやって抹消の外界を電気信号に変化するのかってことがわかってから、
やっと我々はそれを脳でどう処理しているのかっていう研究、
自分たちがやってるような研究ができるようになったっていうことを含め、
やっぱりそういう始まりを研究するっていうのがすごい大事なことなんだろうなと思いますね。
確かに。始まりをっていうのは感覚の入力のところ。
そうですね。外界を中の刺激にするというか、体内の電気信号に変換する瞬間みたいな。
そこはコンピューターで言うIOなわけですからね。
そうですね。IOっていうのは。
インプット、アウトプット。今回インプットだけですけど。
そうですね。アウトプットで言うと、運動系はほとんどドンベル賞を受賞していません。
運動全然わかんない、僕は。
ある程度、運動系、どういうあれに?
人間のアウトプットってほぼ筋肉の運動か、情報の捉え方だけで言うとですね。
そうですね。筋肉の運動ですね、最終的には。
でも、僕がよく読むような脳科学読み物とかでは、感覚とかインプットめっちゃ書いてあるけど、
筋肉とかの話は驚くほど少ない。
確かにそうなんですよね。
でも、どうやって動きをコントロールするかとか、動きの開始を制御してるかとか、
そういうことっていうのは長らく研究はされていて、
もちろんモーター系っていうのもたくさん研究がありますし、
例えばBMIとか、最近だと、
1:09:02
なんていうか、ブレインマシンインターフェースって、
脳が動きたいと思ったときに、
例えばロボットアームを動かすとか、
そういう脳がしたいアウトプットを機械にさせるみたいなこととかが、
をやりたいって人たちはもちろんいるんですけど、
でも、実際それの中から、
もうなんか、これでなんか理解したみたいなのを得るのが、
もしかしたら難しいからなのかなというふうには思いますね。
やっぱどうやって音を聞いているのかってことに答えるよりも、
どうやって喋ってるかみたいな質問のほうが、
なんかめちゃめちゃ答えにくいような気はしますね。
発音に関してもかなり、たぶん研究自体は進んでると思うんですけど、
やっぱりその、そうですね、
ただ何がわかったらゴールなのかっていうところの、
そのマイルストーンの置き方がちょっとわかりづらくて、
誰の貢献を一番すごいものとして見なせばいいのかっていうのが、
まだもしかしてわかってないのかな。
でも将来もし、その、なんていうか、
インプラントじゃないですけど、脳に、
イーロンマスクのね、ニューラリンク回とかやりましたよね。
なんかそういうことがもう仮にね、可能になってたとすると、
まあそういう方向なのかなって思ったりはしますけどね。
そういう方向って言うと?
その、なんていうか、感覚系じゃなくて神経科学で受賞するみたいな感じでと、
昔のまあいくつか外科手術的なもので受賞してるのはあるので、
そういう感じで、今度は刺激系で、もしかしたら何かあるかもなっていうことは思ったりはしますね。
運動系で何かわかってっていうのがあってもいいような気はするんですけどね。
なんかパッとこれはもらえそうみたいなのが思い浮かばないな。
例えば、なんか記憶とかも取ったことなさそうですよね。
なんかパッと見てる感じ。
いや、一応、まあすごいプリミティブなモデルではあるんですけど、
記憶の仕組みみたいなのはあって、
受賞が、カンデルとかヘッブとかの大かな、
一応、その長期記憶の仕組みみたいなのを調べていて、
それはアメフラシを使った研究なんですよね。
2000年のこれかな、カンデルさん、グリーンカーとかカールソン。
カールソン聞いたことある。
てか、カンデルも聞いたことあるわ。
なんとか神経科学。
そうです。
教科書書書いた人とか。
で、カールソンとカンデルはそれぞれ、
新規、ノベル科学賞を受賞して、
かつ、まあ教科書、有名な教科書を書いてるんですけど、
カールソンに関しては、
1:12:00
脳組織内のドパミン量の測定方法を開発して、
大脳規定学、運動に重要な部位である大脳規定学の
ドパミンの量が特に高いことを発見しました。
すげえ、ドパミンじゃん。
そう、だからまあ私は関連が深い。
関連が深いっていうか、
尊敬する研究者の一人ですけど、
ドパミンの量を減少させるような薬物を与えると、
運動のコントロールが悪くなるってことを示した。
で、パーキンソン病でドパミン細胞の減少が原因なんですけど、
そういった研究につながるような、
初期の研究を行ったという感じですね。
ある意味これが運動に関係するノーベル賞って言ってしまっても、
もしかしたらいいのかもしれないですけど。
運動に関係する病気の仕組みをちょっと解き明かしたみたいなところがありますよね。
運動学習とか、
もうちょっとミクロって言えばいいのかなっていうところに関してではなさそう。
運動学習、例えば腕を伸ばすリーチングとか、
どの運動を解き明かすと運動の全てがわかったかっていうと、
結構それが難しいのかなっていう。
それこそ声出す運動じゃんみたいな。
そうですね、そういうスピーチだったり。
その辺がもしかしたらまとめていつか来るのかもなって、
ちょっと思ったりはしなくてもないですけどね。
それがまとめられるとすごいことないような気は、
僕は全く詳しくないですけど。
はい、まあそんな感じでしょうかね。
はい。
という妄想、感想でした。
はい。
じゃあ今日はどうもありがとうございました。
私も楽しかったです、喋ってて。
はい、それではけんえんの中からちょっとお知らせがあるということで。
はい、そう。
あ、すっかり忘れた。
10月20日発売の実験医学にて、
われわれけんえんの中を代表して、
私とリサーチャットさん、あとニューロラディオさんの3番組、
合同で対談をさせていただきました。
実験医学っていうのはちなみに雑誌の名前ですよね。
はい、そうですね。雑誌の名前です。
実験医学っていう雑誌があるんですよね。
はい、陽道社さんから出ていて、
まあ研究者が読む雑誌として有名で、
私も昔から知ってる、すごい業界では有名な雑誌です。
本屋さんで売ってるんですか?
売ってます、売ってます。
探してみよう。
買えますよ、普通に。
で、なんかその実験医学さんに、
はじめよう、研究者ポッドキャスト、
多様な研究者を聞けるかする新たなメディアっていう記事が掲載されます。
素晴らしい。
そんなインタビューがあったんですね。
そうですね。楽しみなんですよ。
1:15:00
で、今収録してる今は予約受付中です。
これが20日までに公開できるかはちょっと分からないですけど、
分からないですけど、ぜひ機会があれば読んでみてください。
はい、ぜひお手に取っていただけたらなと思います。
ちなみにどういう内容が書いてあるんでしょうか?
どういう内容が書いてあるか、
研究者がポッドキャストをするってどんな感じなのかとか、
ポッドキャスト番組を始めるとはどういうことかみたいな、
そういう感じかな。
どうやって話題を探しているのかとか、
どういう経緯で始めたのかとか、
そういう話をしていますね。
研究系のポッドキャストって増えてるんですか?
研究者がしてるような。
そうですね、増えてると思います。
海外でも結構多くなってきましたね。
そうです。もともと海外はすごく多くて、
私が最近びっくりしたのは、
ファンディングエージェンシーがポッドキャストやってて、
それを学会で宣伝してました。
ファンディングエージェンシーっていうのは。
例えば日本で言うとJSTとか、
要するに研究費を出してる機関が、
どうやってキャリアを進めていくべきか、
みたいなのをポッドキャストにして、
配信してるんですよね。
じゃあ、その課件費出してる、なんだっけ、
学術振興機構みたいなのが、
課件費の書き方じゃないけど、
研究のやり方みたいなのを、
ポッドキャストで出してるってことですね。
そんな感じです。
それはアメリカの話なんですけど、
それをこの前、私が参加した学会で宣伝されて、
ポッドキャスト聞いてね、みたいな感じで、
講演が終わるんですよね。
まず、講演でグラウンド担当者みたいな人を呼んで、
しゃべってもらうっていうのが、
それはいろんな海外学会出るとそういうの多いんで、
何回か聞いたことあったんですけど、
ポッドキャストなんだ、みたいな感じで、
面白かったんですけどね。
そんな感じで、いろんなメディアが、
ポッドキャストに進出していて、
研究者がポッドキャストをやることで、
きっといろいろいいこともあるよねっていう、
どういういいことがあるのか、
なんのかみたいな話をしているので、
ぜひみなさん読んでいただけたらなと思います。
そして、これをお聞きの研究者の方、
もしくはファンディングエージェンシーの方、
ポッドキャストを始めるきっかけになるかなと。
そうですね。
正直我々は、というか、
一緒に出演させていただいた、
2つの番組と比べて、
いろいろ話題が多すぎて、
あんまり科学っぽい話はぶっちゃけしていません。
科学系と言っていいのだろうか、
っていうか半分縁だし。
他の2番組さんは、
みんなそれぞれ研究をされている方だけで、
構成されているので、
そういう違いはあるんですけど。
今回は両方いることを活かして、
工業目線と研究目線と両方話せたので、
こんな感じの回もたまにはね、
だいたいね、
だいたいゆるい話しかしてないんですけどね。
たまにはやっていきたいと思いますので、
今後もよろしくお願いします。
1:18:00
それでは次回も聞いてください。
さよなら。
01:18:14

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