イェール大学の研究は、人がどのように食品を選ぶのかの解明に役立った。
この研究では、ショウジョウバエが食べる食品をどのように決めるのか、つまりカロリー摂取と味のどちらを優先するのかを評価した。
研究者らは、ハエが空腹であるほど、より多くのカロリーを得るために苦味を受け入れやすくなることを発見した。
ハエの脳と人間の脳における報酬の感覚は、同じシステムによって調節されている。
神経化学は、人間が自分の意思で選んでいると考えている食品の選択を、時に決定づけている可能性がある。
ハエは識別力のある味覚を持っている。メニューを吟味する美食家のように、彼らは甘くて栄養価の高いカロリーを求め、苦味があり毒性を持つかもしれない食べ物を避けることに多くの時間を費やしている。しかし、ハエがこれらの食品の選択をするとき、脳内では何が起きているのだろうか。
イェール大学の研究者らは、その答えを知るための興味深い方法を見つけた。ハエを欺いたのである。
人がどのように食品を選ぶのかの解明にも役立つ可能性のあるこの研究では、研究者らは空腹のショウジョウバエに、苦味のあるキニーネが混ぜられた甘くて栄養価の高い食品と、苦味はないものの甘さが控えめでカロリーの少ない食品との間で選択させた。そして神経画像法を用いて、彼らがこの難しい選択をする際の脳内の神経活動を追跡した。
では、どちらが勝ったのか。カロリーか、それともより良い味か。
「それは、どれだけ空腹かによって決まる」と、マイケル・ニタバッハは述べた。彼はイェール大学医学部の細胞分子生理学、遺伝学、神経科学の教授であり、本研究の責任著者である。「ハエは空腹であるほど、より多くのカロリーを得るために苦味を受け入れやすくなる。」
しかし、ハエがこれらの決定をどのように行うのかという本当の答えは、もう少し複雑である。この研究は7月5日付で学術誌Nature Communicationsに掲載された。
研究チームによると、プリーティ・サリーンはイェール大学の准研究員であり、研究チームを率いた。ハエは感覚情報を、脳の「扇形体」と呼ばれる部分に伝達し、そこで信号が統合されて、昆虫版の重要な決定ともいえるものが引き起こされる。研究者らは、新しい食品の選択肢が与えられると、扇形体内の神経活動のパターンが適応的に変化し、それがハエがどの食べ物を食べるかの決定を左右することを発見した。
しかし研究者らは、さらに一歩踏み込んだ。そして、事態はさらに奇妙な展開を見せた。扇形体へ信号を送る脳の領域にある神経を操作することで、ハエの選択を変えられることがわかったのだ。例えば、代謝に関与する神経の活動を低下させると、空腹のハエがより低カロリーの食品を選ぶようになることがわかった。
「これは単なるトップダウンの意思決定ではなく、一つの大きなフィードバックループである」とニタバッハは述べた。
そして、ここで人間の食品選択との関連が見えてくる、と彼は述べた。ハエの脳と人間の脳の神経活動は、神経ペプチドと神経伝達物質であるドーパミンの分泌によって調節されており、人間の場合、ドーパミンは報酬の感覚を調節する役割を果たしている。このネットワークの変化は、脳が異なる種類の食品にどのように反応するかを変える可能性がある。言い換えれば、神経化学は、私たちが自分の意思で選んでいると考えている食品の選択を、時に決定づけている可能性がある。
「この研究は、空腹や内面の感情状態が私たちの行動にどのように影響するのかを理解するための雛形を提供している」とニタバッハは述べた。
サリーンとイェール大学医学部の大学院生であるLi Yan McCurdyは、本論文の共著者である。
