ハーバード大学の研究者たちは、加齢に伴う典型的な衰えを免れ、頭脳明晰な高齢者「スーパーエイジャー」を調査している。
スーパーエイジャーの脳では、視覚野が若年者のような活動パターンを保っていることが分かった。
ここでは、神経学助教のアレクサンドラ・トゥルートグルーが研究成果を解説する。
研究者たちはハーバード大学医学大学院とマサチューセッツ総合病院で、高齢の「スーパーエイジャー」――加齢に伴う典型的な衰えを免れ、記憶力を保つ人々――を精力的に調査し、誰もがより良い見通しを得られるような介入方法があるかを研究している。神経学助教のアレクサンドラ・トゥルートグルーは、MGH前頭側頭型認知症ユニットの画像診断業務ディレクターであり、同僚とともにこのテーマについて複数の研究を行ってきた。2021年夏には、機能的MRIで視覚野をリアルタイムに観察し、スーパーエイジャーの能力の根源の一つが視覚処理を担う脳領域にあることを追跡した研究結果を発表した。トゥルートグルーのほか、同グループには前頭側頭型認知症ユニットのディレクター、ブラッドフォード・ディッカーソン、精神医学の上級研究員リサ・フェルドマン＝バレット、精神医学講師のジョセフ・アンドレアーノ、神経学講師の勝見悠太が参加した。トゥルートグルーはガゼットに、最新の進展と、加齢による衰えを経験している人々の機能を神経刺激介入で回復できるか検証する新たな研究について語った。このインタビューは、明確さと長さを考慮して編集されている。
Q&A：アレクサンドラ・トゥルートグルー
ガゼット：通常の脳は加齢とともにどう変化し、それは日常生活にどのように現れますか。
トゥルートグルー：年を重ねると、脳にはある程度の萎縮が起こります。病的というほどではありませんが、認知能力や、記憶をはじめとする認知課題をどのようにこなすかに影響します。また、加齢に伴い、脳領域同士の連携効率も低下し、それが認知課題を遂行する能力に影響します。
ガゼット：認知課題というと、具体的にはどのようなことを指しますか。
トゥルートグルー：記憶、注意、実行機能です。
ガゼット：ここで話しているのは認知症やアルツハイマー病ではなく、高齢者が少し物忘れをしやすくなるといったことですね。
トゥルートグルー：記憶の問題もその一部です。また、高齢者は課題に集中するのが難しくなることがあります。注意、集中、マルチタスクなど、年齢を重ねると効率よく行うのが難しくなりがちな、複雑な認知課題全般です。
ガゼット：スーパーエイジャーはどのように違うのでしょうか。
トゥルートグルー：記憶力の低下はよく見られますが、避けられないわけではありません。スーパーエイジャーは、加齢に伴う脳機能の低下に抗うことが分かりました。どういうわけか、脳の萎縮や、記憶に重要な脳領域間の連携の乱れを免れています。そして、その記憶力は若年成人と同じくらい優れています。
「私たちがとても関心を持っている問いはこれです。遺伝的な理由で、もともと優れた記憶力を持って生まれたわけではなくても、これまで培ってきた記憶力や認知能力をどうすれば保ち、典型的な加齢による衰えを避けられるのでしょうか。」
ガゼット：こうしたスーパーエイジャーは、身体面でもスーパーエイジャーなのでしょうか。生理機能の衰えや加齢に伴う病気のほかの側面も免れているように見える人々について耳にします。
トゥルートグルー：まだ測定していませんが、興味深い問いです。まだ発表していない論文に、スーパーエイジャーは認知機能に影響を及ぼすことの多い、ほかの種類の生理的ストレス要因にも強いことを示す知見があります。その問い自体にはまだ取り組んでいませんが、脳の回復力が高いことで、ほかの種類のストレス要因にも強くなっている可能性を示す証拠があります。
ガゼット：スーパーエイジャーはどのくらいの割合でいるのでしょうか。
トゥルートグルー：それほど多くありません。まれな現象だと考えていますが、正確に推定できる段階にはまだ達していないと思います。より大規模で複数の施設が参加する疫学研究を行い、割合をより正確に明らかにする必要があります。
ガゼット：今回の最新研究につながる、スーパーエイジャーに関する初期の研究もいくつか行っていますね。その研究と、分かったことを教えていただけますか。
トゥルートグルー：最初の研究では、通常のMRIを用いてスーパーエイジャーと一般的な高齢者を比較し、スーパーエイジャーに特徴的な脳の指標を特定しようとしました。まず脳の構造を調べ、構造MRIを使って記憶に関わる脳領域の萎縮を測定しました。スーパーエイジャーは加齢に伴う萎縮に抗えるのか、という問いを立てました。分かったのは、同年代の人々と比べてスーパーエイジャーの皮質は厚いということです。それは一部の領域だけでなく、皮質全体に及んでいます。また、従来から記憶領域とされてきた部分だけでなく、注意や実行機能など、記憶に寄与するほかの機能に重要な領域でも厚みがありました。従来の記憶領域を調べると、MRI画像から、スーパーエイジャーは一般的な高齢者より海馬の容積が大きいことが分かりました。海馬の容積や皮質の厚さを測定すると、それらがスーパーエイジャーの記憶力を予測していました。皮質が厚く、海馬の容積が大きいほど、記憶課題の成績が良かったのです。これが最初の研究でした。しかし、脳の構造だけですべてが分かるわけではありません。脳領域は孤立した島ではないため、脳の機能的結合性、つまり記憶に重要な脳領域同士がどのように連携しているかも調べました。スーパーエイジャーは加齢に伴う萎縮の進行に抗うとして、正常な加齢で起こる脳領域間の連携低下にも抗えるのか、という問いを立てました。
ガゼット：何が分かりましたか。
トゥルートグルー：スーパーエイジャーは一般的な高齢者より、機能的結合性が有意に高いことが分かりました。また、機能的結合性という点で、統計的に若年成人と区別できませんでした。つまり、より効率的に脳領域が連携しており、情報処理もより効率的なのです。
ガゼット：では、機能的MRIを使ってリアルタイムで調べた、最新の研究の話になりますね。
トゥルートグルー：現在の研究では、参加者にスキャナーに入ってもらい、視覚野を詳しく調べました。
ガゼット：なぜ視覚野なのですか。
トゥルートグルー：記憶に関する文献から、視覚野は記憶の非常に重要なメカニズムに関わることが分かっています。そこには、異なるカテゴリーの画像を処理する際に選択的に働くニューロン群があります。顔に反応して選択的に活性化するニューロン群があり、場面に反応する別の群もあります。つまり選択性があるのです。この選択的な機能によって、目にするものをより効率よく処理できます。また、このような選択的な学習は、後で思い出しやすい、明確な記憶の形成に役立ちます。この選択性は神経分化と呼ばれ、視覚野のニューロンの選択的機能は加齢とともに弱まることが分かっています。つまり、かつて主に顔に反応していたニューロン群が、ほかの刺激にも反応して活性化するようになり、先ほど述べたような固有のパターンを作るのが難しくなるのです。
ガゼット：つまり、ニューロン群はもはや特定の機能だけを担っているわけではなく、少なくともその役割が不明瞭になり、今説明された、明確な処理、明確な記憶、容易な想起という一連の過程が損なわれて、あらゆることが難しくなるのですね。
トゥルートグルー：その通りです。選択的な処理、明確な記憶、そして想起のしやすさです。
ガゼット：では、実際に起きていることを観察したのですね。何が見えましたか。
トゥルートグルー：スーパーエイジャーの脳の視覚野は、若年者のような活動パターンを保っていることが分かりました。若年成人と同じく高い神経分化の水準を保っていたため、より効率的に明確な表象を作り、一般的な高齢者よりよく記憶できていました。
ガゼット：この仕組みの全容が分かったと感じていますか。それとも、同様の過程が起きている、脳の別の部分も関係している可能性がありますか。
トゥルートグルー：何が人をスーパーエイジャーにするのか、その謎を解き明かそうとしていますが、全容解明にはほど遠い状況です。最近、スーパーエイジャーに関する追加の問いに取り組むための資金を得ました。何が人をスーパーエイジャーにするのか、その神経学的な因果メカニズムに踏み込む研究です。
ガゼット：遺伝によるものか、環境によるものか、それとも両方が関係しているのかは分かっていますか。
トゥルートグルー：ほぼ間違いなく両方が関係しています。私たちがとても関心を持っている問いはこれです。遺伝的な理由で、もともと優れた記憶力を持って生まれたわけではなくても、これまで培ってきた記憶力や認知能力をどうすれば保ち、典型的な加齢による衰えを避けられるのでしょうか。
ガゼット：理解が進めば、介入につながる可能性はありますか。現在進行中の研究があるのでしょうか、それとも研究を検討している段階ですか。
トゥルートグルー：現在、研究を進めています。スーパーエイジャーの研究から、特定の脳領域は記憶に特化しているわけではないものの、困難な課題に取り組む努力を維持することで、記憶に重要な形で寄与していると分かっています。その領域が前部中帯状皮質です。この研究は、神経可塑性を誘導する非侵襲的な脳刺激を用いた臨床試験です。神経可塑性を誘導すればこの脳領域の機能が改善し、その機能を強化することで認知機能の向上が見られると期待しています。一般的な高齢者の記憶に重要な脳ネットワークを標的にし、能力を実際に高め、記憶力の低下を抑え、スーパーエイジャーになれるかを調べます。
ガゼット：この研究に関わる脳の部分について教えてください。
トゥルートグルー：スーパーエイジングの鍵となる領域、前部中帯状皮質を標的にしています。私たちやほかの研究者は、この領域がすべてのスーパーエイジャーで厚いことを確認しています。この領域が重要なのは、単に記憶に関わる別の領域というだけでなく、脳の異なる部分から情報を統合するからです。注意、実行機能、意欲、そして物事が難しくなったときに粘り強く取り組むことに寄与する、こうしたすべての過程に重要です。別の研究では、この領域を「粘り強い脳」と呼びました。この領域を刺激することで、優れた記憶力に寄与する要因をすべて高めたいと考えています。刺激の前後にfMRIを行い、実際に脳のこうした「粘り強さ」に関わる機能が高まるかを調べます。
ガゼット：ご家族にスーパーエイジャーはいますか。
トゥルートグルー：検査したことはありません。そうだったらいいですね。これは比較的新しい研究分野で、まれな現象ですが、スーパーエイジャーは昔からいたのだと思います。ギリシャの劇作家ソフォクレスもこのことに気づき、作品の一つにこう記しています。「老いても、我が力はまだ老いず」
