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小難しいことを考えると脳に物理的ダメージ、マウス実験で発見(米研究)

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 新しい環境を探索しようとしたり、難しい内容を理解しようとしたとき、脳細胞でDNAレベルの物理的な損傷が生じている可能性があるという研究結果を、カリフォルニア大学サンフランシスコ校(UCSF)の研究チームが、「Nature Neuroscience」誌に発表した。

 研究チームは人間の早発性アルツハイマー型認知症に関連づけられるいくつかの突然変異を、遺伝子操作によって認知症状態にしたマウスを使って研究していた。実験の過程で、マウスの脳のDNA損傷の兆候を確認したところ、脳が激しい活動状態にある時(新しい環境を探索させるなど何か複雑なことを考えている時)、DNA損傷の兆候が増加することがわかった。

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 この傾向は認知症状態にしたマウスだけでなく、健康なネズミにも同様の結果が見られた。健康なネズミでも、脳が活動状態にあると、DNA損傷の兆候が増加したという。(ただし、アルツハイマーを発症しやすくしたマウスに比べてレベルはやや低かった)。

 このとき生じたDNA損傷は、「二重鎖切断(double-strand break)」という種類のもので、DNAの二重らせんが両方とも切れ、1個のDNA分子が2つに分かれてしまう損傷だ。

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 さらに実験を進めた結果、より刺激の多い環境におかれたマウスには、DNA損傷がより多くみられることが確認された。そのようなマウスでは、40%もの細胞に損傷の兆候を示すDNAが見つかったという。こうした損傷は神経活動のみによっても起きるのかを調べるため、研究チームは麻酔をかけたマウスの目に光を照射した。これでも損傷が生じた。脳そのものの神経活動を活性化させても結果は同様だった。

 さまざまな抑制因子用い、研究チームはこの原因をグルタミン酸という1つの神経伝達分子にまで絞り込むことに成功した。

 神経活動は、そもそも多くのエネルギーを消費するものだ。また高い代謝活性は、DNAに損傷を与えうる酸素ラジカルを生成する傾向にある。ところが、抗酸化物質を用いてもDNAの損傷は防げず、この結果は原因をどこか別のところに求める必要があることを示しているとみられる。研究チームは、神経発火に続く遺伝子活性の変化が原因である可能性を示唆している。

 ただしこの現象は長期的な損傷を与えるものではないそうだ。このDNA損傷は1日以内に修復されるため、問題は一時的なものに終わるはずだと考えられている。

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via:wiredreddit

 これまでのいくつかの研究から、老化に伴う認知機能低下には、頭や指先などを使った知覚能力を高める学習が効果的であるとされてきた。今回の研究では、あまり頭を使い過ぎると、逆にDNAが損してしまうというもので、修復されるとはいうものの、修復システムによる修復が追いつかなくなり、病気の進行に寄与する可能性もあるということを示唆したものだ。

 自分のキャパシティーを考えて、実力以上に頭を使わず、適度に頭を使い、適度に体を動かすといったレベルが一番脳に良いってことでいいのかな?ということで微分積分とか、対数関数のことは二度と考えないようにするよ。というか数学のことを考えようとした時点でパルモの脳が激しく音をたてて崩壊していたように感じていたのは気のせいじゃなかったんだね。

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この記事へのコメント 38件

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  1. 読み終わった時点でDNAが100個くらい損傷した。
    どうしてくれる!

  2. 一生懸命ものを考えればおりこうになれるかと思っていた馬鹿な私は
    どうやらものを考えても考えなくても馬鹿のままってことですね・・・。

  3. あるがままが一番なんだよなぁ
    結局自分の設定キャラ以外のことをしようと
    したら無理がでるわけだ。

  4. 今まで頭使った方が頭良くなるってのが常識みたいに
    言われてたから物凄くびっくりした
    1日で元に戻るって言われてもこえーよ

  5. 天才ってバカっぽく見えることあるよ。
    激しく破壊しながら激しく創造しているのかな。

  6. フリーラジカルが原因でもないんだな。DNA損傷のメカニズムが気になるな。

  7. よく高卒がちょっとむずかし目の本を読んでる俺を見て
    「そんなの読んでると頭痛くなる」とか言ってくるけど
    本当に痛かったのか

  8. 考えて自分なりに答えを出せたらそれは経験として自分がひとつ大きくなると思う
    損傷するから難しいことは考えません!なんてのは思考停止と一緒だ

  9. 考える優秀な部分にエネルギーを回す為に役立たずを破壊してるんじゃないの?
    あとは、この方法では限界があるから子孫を残すシステムがあるとか。

  10. 細胞の分化とか何かにかかわっていたりして。爪は爪、筋肉は筋肉という具合に。
    それと、良く分からないけど、ミスなどを隠すためにわざと複雑に説明する人がいるからそういうのを避けるための自然的なメカニズムなのかも?

  11. だからいきなり難しいことを考えるんじゃなく、簡単なことから徐々に理解していくべきってことだろう
    だれだって最初から難しいことを理解できるわけじゃないんだから

  12. これって単純に損傷するってだけの話じゃなくて、脳の発達そのものに
    関係してるというか、これ自体が脳が発達するシステムの一部って事は無いの?
    筋肉だって、負荷を与えて一時的に損傷することで、より太く強い筋繊維に
    なるじゃない?
    考え過ぎたせいで脳が劣化するってのはどうも実際と逆のように思えるんだけど

    1. ※27
      そうですよね。複雑なことを考えることで脳細胞が損傷して、それがただ修復されて元に戻るだけであれば、「勉強はしないのが一番良い」という明らかに誤った結論が導きだされてしまいますよね。
      ニューロンは筋肉細胞のように太くなることはありませんが、もしかしたら、エネルギーの高い代謝活性によってDNAが破壊される→以前破壊されたレベルのエネルギー代謝に耐えうるように変化する 可能性があるように思います。

  13. 一度神経伝達を破壊して再構築する歳に記憶するというメカニズムって事かな(´・ω・`)?

  14. 難しいことを考えると頭が痛くなるっていうのがこの現象?
    苦痛を感じるから損傷を受けるんじゃないのかな
    難しい数学を解くのが心底楽しいって人で観察してみてほしい

  15. 5年くらい前に頭強打して病院では死にはしないからと笑って言われ(あまりの痛さに泣いていた)1ヶ月後、会社の勉強会で音読してたら、そんなに難しい文章でもないのに打った場所(右側頭部)ズキズキして、だんだん息も苦しくなって頭クラクラした。座ってたのに…
    皮膚の下を針金が蠢く痛みも2回くらい。
    今は難しい事を考えると拳骨でグリグリされてる感じに痛い。
    (;´Д`)
    レントゲンだけだったから、脳はみてもらえてないのかな…?
    顔にべったりと生暖かい血がついてる感覚になったことも。
    救急車の世話になればキチンとみてもらえたんだろうな…
    頑張って歩いたら、社長と連絡取れないからって3時間待たされたし。会社で。

  16. テスト勉強をすると頭痛と発熱で寝込んでしまううちの妹は、これが原因だったのかなw
    家族からは、テストのたびに知恵熱が出る人と笑われていたが。

  17. これってようは筋肉みたいに損傷したぶん強くなるってことじゃないの?

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