発表内容の概要

東京都健康健康長寿医療センター研究所の堀田晴美研究部長らの研究グループは、歩行するときに
認知機能に重要な大脳のマイネルト神経という神経細胞が活性化されて、大脳皮質の血流量が増えることを示してきました。
今回、咀嚼でもマイネルト神経が活性化されて、大脳皮質の血流量を著しく増加させることをつきとめました。これまで経験的に知られていた｢咀嚼が高齢者の脳機能維持に重要である｣理由を、科学的に説明しうる発見です。研究成果は令和元年12月17日に脳循環代謝の国際ジャーナル　Jounal of Cerebral Blood Flow and Metabolism
に掲載されました。

研究の背景

咀嚼は、摂食・消化を助けるだけでなく、覚醒作用や認知機能の向上など、脳の働きにも有益な作用があるといわれています。
これまで咀嚼中に大脳の血流量が増加することはわかっていましたが、その仕組みは不明でした。私たちは、大脳皮質の血流量調節に、認知機能に重要なマイネルト神経細胞(アルツハイマー型認知症ではこな神経細胞が変性・脱落してしまう)が関わっていること、歩行するとこの神経細胞が活性化され、脳血流が増えることをを示してきました。咀嚼も歩行と同様にリズム運動ですので、咀嚼でもマイネルト神経細胞が活性化されて脳の血流量を増やすのではないかと予想し、今回、麻酔ラットで咀嚼を起こす大脳皮質の咀嚼野を電気刺激して、脳の血流量とマイネルト神経細胞の活動との関係を調べました。

研究成果の概要

麻酔したラットの大脳皮質咀嚼野に電極を埋め込み電気刺激を加えると、大脳皮質の前頭葉や頭頂葉で、50%近くも血流量が増加しました。このとき、マイネルト神経細胞の活動が著しく増加すること、マイネルト神経細胞が活動できなくする処置を施すと、咀嚼野の刺激による脳血流増加反応が小さくなってしまうこともわかりました。
では、この反応は、咀嚼筋の収縮が脳への刺激になっておこるのでしょうか？これを調べるため、筋が収縮しなくなる薬を投与してから咀嚼野の刺激をしてみました。すると、筋は動かないにもかかわらず、脳血流は薬の投与前と同じように増加したのです。

研究の意義

大脳皮質咀嚼野がはたらくとき、つまり自分の意志で咀嚼しよつとするとき、認知機能に重要なマイネルト神経細胞が活性化し、大脳皮質の広範な領域で血流量が増加すること、しかもこの反応には、咀嚼筋がどのように働くかは関係していないことが新たにわかりました。したがって、咀嚼をイメージするだけで、実際に咀嚼するのと同じように、脳が活性化されうると考えられます。この結果は、イメージトレーニングを生かした、高齢者の認知症予防の新しい方法の開発につながると期待されます。