開発が完了すると.二度と増殖することはない。 人が一生の間に使う脳細胞は.生まれた時に使える数.約140億個だけです。 骨.肝臓.筋肉など他の臓器や組織は.損傷しても細胞分裂や増殖によってすぐに元通りになるが.脳細胞は再生不可能である。 現時点では.脳細胞の再生不可能な性質を変えるために.科学的に良い方法はありません。
脳細胞は.1つ1つ少なくなっては死んでいき.決して再生産されることなく.すべてなくなるまでの連続的なプロセスにあるのです。 これはプログラムされた死であり.アポトーシスとも呼ばれる。 脳細胞の発達がピークに達する20歳以降は.気力と記憶力の人生の最盛期であり.それ以降は下降線をたどり.これらの細胞は使われないまま放置すると.1日10万個のペースで陳腐化する。 嫌なことですが.年齢とともに脳細胞が減少していくのは事実です。 80歳の人と40歳の人を比べると.前者は約半分.後者は約2倍の差があることが科学的に証明されているのです。
しかし.脳のすべての部分が同じ割合で減少するわけではなく.例えば.脳幹の細胞はほとんど変化しない。 その点.脳幹は人間が生きていく上で絶対に必要なものであり.これを破壊すればすべての臓器が使い物にならなくなる。 最低限の生命活動の維持に関わるこの部分は.脳幹の中でも最も早く成熟し.生後わずか1日の乳児ですでに脳幹の運動神経のミエリン鞘が十分に発達している。 このような部位は.加齢による変化の影響を受けないだけでなく.病気にもかかりにくいのです。
脳細胞は成熟度によって3種類に分類される
最も成熟しているのは.完全に発達した脳細胞で.その一つひとつが他の細胞と2万以上の取引をしている。 これらは.作業状態にあるエリート細胞で.人間が利用できる少し難しい仕事もすべてこなします。
もう一つのグループは未発達な脳で.各細胞は他の脳細胞との通信線を数十本しか持たず.手の届く範囲の単純作業を行うという.比較的成熟度の低いものである。 私たちは.この脳細胞群を「半抑制状態」と呼んでいます。
第三は.全く未発達の原始的な脳細胞で.すぐに死ぬわけでもなく.仕事に携わるわけでもなく.暇な状態にあるものである。 これを.完全に抑制された状態.あるいは眠った状態にある脳細胞と呼んでいます。
人間の脳には約120億個の脳細胞がありますが.完全に発達して常用されているのはせいぜい10%以下.残りはまだ未発達か完全に発達していない原始的な状態です。
脳細胞の回路の大部分は生後に発達し.外部環境から刺激を受ける。 脳細胞同士がつながっていればいるほど.その働きが活発になり.人はより高い知能を持つようになります。 したがって.外界から隔離されて生まれた乳児は.細胞間の回路が発達せず.決して高い知能を持った人間にはならない。
脳細胞は脳活動の最小単位であり.その細胞一つひとつを電話交換機に例えると.その電話回線は世界の電話網の1,400倍も複雑である。
細胞同士の情報交換はどのように行われているのか?
一般に.脳細胞は回路のように密に配置され.その中を微弱な電流が流れ.脳の指令が伝えられると考えられている。
実はそうではなく.細胞同士は直接つながっているわけではなく.わずかな隙間があるのです。
電線の役割を果たすのは.ホルモンとも呼ばれ.細胞間に拡散して脳内の情報伝達物質として働くものです。 これらのホルモンは脳の各部位で分泌され.脳はその指令を全身に伝え.身体は同じホルモンを分泌し.その指令を受けた細胞はその指令にしたがって行動します。 ホルモンがなければ.人は考えたり行動したりすることができませんし.人は感じません。
また.脳細胞を.放電可能な小さな生体電池に例える人もいます。 帯電している元素はイオンと呼ばれ.脳細胞の内側と外側に不等な数で存在するため.細胞膜の両側に微小な電位差が生じます。 人間の脳細胞の内部に記録される電位は.外部電位より70ミリボルト(-70mVと表現)低く.これを静止電位というが.この細胞膜の「外がプラス.中がマイナス」の状態を分極という。
他の脳細胞からの情報により.静止電位が変化し.そのマイナス値が閾値と呼ばれるレベルまで変化すると放電が起こる。 人間の脳細胞の閾値はおよそ
-この値に達すると.脳細胞は活動電位または神経インパルスと呼ばれる軸索に沿って伝搬する電気的変化を生じさせます。 神経インパルスは.電位の変化を伴う伝達物質の放出を引き起こす。
脳は.脳細胞(ニューロン)のネットワークであり.脳細胞間のシグナル伝達によって機能しています。 明らかに.脳の基本的な構造単位は非常に単純で.よく定義されています。 つまり.脳は1つの機能を持つ神経細胞と.その神経細胞の機能を支えるグリア細胞で構成されているのです。 グリア細胞は.主にアストロサイトとシュワン細胞から構成されている。 アストロサイトは.ヒトデのような形をしていることから名づけられ.血管内皮細胞とともに.血液脳関門の形成に不可欠な細胞である。 一方.シュワン細胞は軸索の周囲に薄いシート状に巻き付き.いわゆるミエリン鞘を形成している。 ミエリン鞘は部分的に非導電性であるため.ケーブルの特性が良く.活動電位の伝導速度が大幅に向上し.脳細胞間の情報伝達において超伝導を実現することができるのです。 ミエリンがある状態とない状態では.神経伝導速度に1万倍もの差が出ることが科学的に計算されているのです。 神経ミエリン鞘が切断されたり損傷したりすると.記憶や思考などの精神活動の時間効率は大きく低下する。
脳の発達に重要な3つの段階
第1段階:脳細胞の成長のピーク(3~6カ月) 3~6カ月は脳細胞の成長の第1ピークで.この間.胎児の脳細胞は1分間に平均25万個と飛躍的に増加し.出生時には.よく発達した真性甲状腺児の脳細胞は1千億個となる。 脳細胞は子宮の中でしか育たず.生まれてから増やすことはできないので.この機会を逃してどんな栄養素を補っても意味がないことに注意する必要があるのです。
脳細胞の成長・発達の第二段階であり.脳細胞が大きくなり続け.樹状突起の枝が増え.シナプスが形成され始める時期である。 この段階は.子宮の中で脳細胞が増える最後の時期であり.一度逃すと生命維持に必要な脳細胞の数が不足することになる。 悔しさを挽回するのは難しい!
第3ステージ:生後1年以内に脳細胞の成長の最後のピークを迎える。 神経細胞は.電気信号を伝達する回路のように.全身に情報を伝達する神経経路を形成しています。
ドイツの科学者が脳細胞を再生する方法を発見
ドイツ・ミュンヘンのGSF国立環境健康研究センター幹細胞研究所のMajdana Gott教授率いる研究チームはこのほど.特殊な制御タンパク質を用いて.アストロサイトが機能的な神経細胞に分化することを発見し.怪我や病気によって損傷を受けた脳細胞を補う新しい方法として期待されています。
人間の脳の中のほとんどの細胞は.神経細胞ではなくアストロサイトである。 これまでグリア細胞は.神経細胞同士をつなぐ “接着剤 “としてしか考えられていませんでした。 研究チームは数年前.このグリア細胞が幹細胞のように成長過程で機能的な神経細胞へ分化することを実証した。 しかし.その細胞は成長の後期になると分化する能力を失います。 その結果.大人の脳がダメージを受けると.グリア細胞は神経細胞を作ることができなくなる。
このプロセスを維持するために.科学者たちは.グリア細胞の成長と神経細胞への分化に重要な役割を果たす分子スイッチが何であるかを調べました。 分子スイッチとは.細胞内のシグナル伝達反応を精密に制御するタンパク質のことです。 この制御タンパク質を成体脳のグリア細胞に導入することで.グリア細胞に対応する神経タンパク質の発現をオンにして.神経細胞への分化を継続させることができたのです。
研究者らは.グリア細胞から新しい機能的な神経細胞を再生させるには.たった一つの制御タンパク質で十分であることを実証した。 グリア細胞が正常な神経細胞に明らかな電気的特性を持つようになるまで.再プログラムにはより多くの時間が必要であることを指摘している。 この結果は.成体のグリア細胞から機能する神経細胞を再生することが極めて重要であることを意味しており.損傷した脳細胞の代わりとなる神経細胞の発見に向けて大きな一歩を踏み出したことになる。
20世紀初頭.ドイツの神経学者フェルドは「傷ついた脳細胞は再生できない」と主張した。 神経細胞は再生できない」という学説の影響を受け.医学界では1世紀近くにわたって脳血管を中心とした脳疾患の治療に専念し.脳細胞の修復に関する研究は遅れていた。 成人の脳細胞を実験用ラットの脳に移植しても.新しい神経細胞が育つことを発見したのは2006年のことだ。