セレブラム 第七話
7
そして、いよいよ。脳モデルを使った、新しいテストが開始された。
事前に考えられた詳細な計画に従い、予定されたテストは行われていった。
テストが開始されて××日目。テストの報告書のナンバリングが二ケタを越えた頃だ。
戸波は、その日も仕事部屋で、ファイルで送信されてきた報告書を読んでいたが。ファイルを閉じると、開発室に連絡をとって、昨日に起きたことをたしかめるために、開発室へとむかった。
開発室を訪れると、スタッフたちが彼をでむかえる。やってきた戸波の同僚が、開口一番、戸波に伝える。
「うまくいきましたよ。求めていたことが起きました」
「よしっ! これで、最初のハードルは越えたな。それで、なにが起きたんだい?」
「まあ、これを見てください」
同僚は言葉で説明するよりも先に、まずは開発室にある自分のノートパソコンのところに戸波を連れていくと、そこに表示されたものを見せる。
なんとなくだが。こういうときには、新型MRI装置のところに連れていって。装置にある表示装置を通して、脳モデルに起きていることをみせるように思う。
でもテストの結果は、別所にあるサーバーマシンにすべて保存されるようになっていて。そこから、スタッフ全員が使っている各々のノートパソコンで呼びだすので、どうしてもこうなってしまうのだ。
戸波が見たのは、撮影した脳モデルの断層写真を連続してならべたものだった。さらにそれを動画にして、脳内の血流の動きや、脳内の組織や器官に生じた変化を、映像を使いわかりやすくしたものもある。
戸波の感想としては。それは、なんというか。まるで。病院で医師から病気の説明をうけるときに、患者の頭蓋骨の内部の様子を撮影した写真をずらりとならべて、それをみせられている光景にそっくりだった。
戸波は、画面上にならんだ脳モデルの断面図を見てから。自分に意見を求めるように視線をむけている同僚に、こうかえす。
「いや。あいにくと。ぼくには、サッパリわからないよ?」
同僚は、戸波に、次のようにかえす。
「脳萎縮です。しかも、症状の状態から考えると。通常よりもずっと早いペースで、それが生じています。まさか、こんなにうまくいくとは思いませんでした」
「そうなのか。でもそういわれても、ピンとこないな。なんというか、特にかたちが変わったようには思えないし……」
「脳モデルに頭蓋骨があれば。頭蓋骨と脳とのあいだのすきまの大きさの変化から。いまいった変化が起きているのを把握できるんでしょうけどね。でも脳モデルは、このように常にむきだしの状態なので、どうしても変化はわかりにくい」
同僚にそのように解説されてから、あらためてノートパソコンの画面を見る。でもやはり、わからない。
戸波は、かぶりをふると、きっとそうなのだろう、と納得して、同僚にかえす。
「なるほど。どうやら、いまの説明のとおりらしいね。それで、脳のどのあたりが萎縮をしているんだね?」
「脳モデルは、脳としては機能していません。それでも、ヒトの脳を模倣してつくられていますから。それぞれの組織や、器官の位置は、ヒトの脳とほぼいっしょです。いいですか? 萎縮が生じているのは、ここと、ここと、ここです。海馬とその周辺の組織、前頭葉と、側頭葉、ですね」
同僚は、ノートパソコンの画面に表示された、新型MRI装置で撮影した断層写真の何枚かを指さして、それぞれの場所を教える。
問題にされているのは。脳モデルの内部にある左右の部分と、脳モデルの表層にあたる部分だった。
戸波は、同僚からそれぞれの場所を教えられると、なにごとかを思い出した様子で、こうかえす。
「ああ、なるほど。そこは、あれだ。認知症になると、最初に影響があらわれる脳の部分だ。アルツハイマー病で、最初に脳の萎縮が起きる部分だな。脳モデルでも、それと同じことが起きたわけか」
「そうです。そういうことです」
戸波は、ノートパソコンの画面にならんでいる、脳モデルの断層写真や動画を、あらためてじっくりとながめる。
海馬は、脳の内側にあって、脳幹部の左右にある、脳の部位をさす。その位置は、正面から見ると、頭骨の眼窟の上あたりで。横から見ると、脳の内部で、頭の左右の耳の上あたりになる。
左右のそれぞれは、大きさは六センチあまりで、タツノオトシゴみたいなかたちをしている。
海馬は、脳において、記憶の保持にかかわる、最初の重要なところになる。
私たちが経験したことは、脳内に二か所ある、この六センチくらいのところに、いったんは保存されるようになっている。そこから選別された記憶が、脳の別所に保存しなおされて、長期記憶になる。そういう仕組みになっている。
海馬とはつまり、短期記憶をあつかう器官なのだ。だから、ここが萎縮すると、記憶障害にかかわる病気が発症する。健忘症とか認知症は、その代表だろう。
ただし、海馬の萎縮は、高齢が原因でも起きる。でも高齢による萎縮なら、認知症ほど症状は顕著ではない。だから高齢者が昔のことはおぼえているのに、最近の出来事が思い出せなくなるのは。高齢が原因で海馬の萎縮が始まったから、ともとらえることができる。
続いて、前頭葉と、側頭葉になる。
脳の表層のあたりを、大脳皮質という。
この大脳皮質のうちで、あたまの前のほう、大脳の前面部分から、中心溝あたりまでを、前頭葉という。
前頭葉は、ヒトがヒトであるために最も重要な部位になる。ヒトが発揮することができる、すぐれた知覚力や思考力は、この前頭葉で生まれる、といってもいい。
思考だけではない。ほかにも前頭葉は、自発性、感情、性格、理性、など。私たち一人一人の意識をつくりだしている領域になる。私という人間は、ある意味、前頭葉がつくりだしているのだ。
最後に側頭葉だが。側頭葉は、大脳皮質全体のうちで、左右の耳のうしろあたりのニか所のところをいう。位置としては、その内側にある海馬と、外側にある側頭葉とは、同じ領域内にある、それぞれ別の部位という関係になる。
考える能力は、前頭葉がやっているのだから。側頭葉は、そんなに重要じゃないんじゃないか、と思うかもしれない。ところが、そうではない。
側頭葉は、一言では説明しにくいが。(なにしろ語り手もこの部分のことがよくわかっていないので)ヒトの記憶をあつかう脳内の領域として、とても重要な部位になる。
ここは、聴覚に関する記憶、言語に関する記憶、視覚に関する記憶、触覚に関する記憶など。私たちが生きていくうえで、失われても死にはしないが、失われると不利になる記憶をあつかっている。
もう少し、かみくだいて説明すると。側頭葉は。視覚、聴覚、色、かたち、音、そうしたもろもろの認識をやっている。だから事故などが原因で、脳の側頭葉のあたりがキズつくと。音をきいても、それがなんの音だかわからなくなる。目の前にあるものを見ても、見たものがわからなくなる。いままでわかっていた言葉が理解できなくなる。見たりきいたりはできても、それがなんだか意味不明のものになってしまう。
側頭葉とは、つまりは、長期記憶を格納するに部位になるのだ。
ここまでをまとめると、次のようになる。
記憶は。「海馬」から「側頭葉」に行って。そこから「前頭葉」へと行くようになっている。
私たちが経験したことは。まず最初に、いっさいがっさいが、いったん海馬に入る。でも長く、ここにはない。
海馬に入ったいっさいがっさいのうちで、なにを長く残すか。忘れてしまうか。それぞれを選択する基準はわからない。そこから、記憶の一部が、側頭葉に、もう一度、保存される。
たぶん、強く印象に残った出来事や。覚えていたい、と願った経験がそうなるのだろう。
残したい本気で望む記憶があると。それが、今度は。
脳内にある、六センチくらいの二か所のところから。脳の表面の耳の上のあたりの二か所のところへと。転写されるのか。新しく構築されるのか。とにかくもう一度、場所を変えて、記憶の保存が行われる。長期記憶として、そこに保存されるのだ。
それで終わりに思えるが、じつは、ここからが重要になる。というよりも、本番になる。
私たちは、なにかを考えたり、それにまつわることを思い出したり。それをもとに、そこからどうするのかを予想をたてるときには、前頭葉をはたらかせる。
脳を必死にはたらかせて、この株を買っていいのか、とか。あの子に、こんなことを言ってよかったっけ、とか。そういうことを考えているときには。その欲求にかかわる、それまで経験した過去の記憶が次々によみがえる。それだけではない。その欲求にかかわる、いままで読んで記憶に残った本の内容や、見た映画のことや。ともかくなんでもいいから、関連する記憶を、次々にいろいろとよみがえらせる。
側頭葉に保存されていた長期記憶の保管庫から。私たちが抱いた欲求や衝動に直接に関係する記憶が。あるいは関連する記憶が。保管庫から一時的に前頭葉へと投射される。側頭葉から前頭葉へと、脳の神経のネットワークを連動させて、さまざまな関連する記憶の再生が連続して行われる。そういうことが起きる。
なんだかよくわからないが。こうなることで、私たちが抱いた衝動や欲求が、考える、という行為に変化するのである。
この過程は、考える、だけにとどまらない。私たちが、空想したり、予想したり、計算したり、なんであれ複雑な思考活動をしているときも、同様の過程が脳内で行われている。
よくわからないと思うので。そのあたりについては、後半でもっとくわしくやることにする。
次にやることは、電子顕微鏡で、脳モデルの細胞を調べることだった。
もっと具体的にいうなら。脳モデルの患部から採取した細胞を電子顕微鏡にかけて。
病気の原因となったタンパク質が、脳の細胞にどんな影響をあたえるのかを観測する。目的のタンパク質によって生じた変化を記録することだった。
簡単そうにきこえるが、実際はそううまくはいかない。光学式の顕微鏡ならともかく。電子顕微鏡は、電子線をあてて拡大する構造上、原子や分子のサイズのものまで見えるが。こちらは光学式の顕微鏡よりも拡大できるので。そのぶんだけ、さがしているものをみつけるのがむずかしくなるのだ。
しかもだ。これまで述べたとおりに、ヒトの細胞がつくりだすタンパク質は、およそ十万種類からある。
そして、そのなかでも。脳の細胞がつくりだすタンパク質は、数千種類からある、と考えられている。
つまりは、脳細胞のなかを調べて。細胞がつくりだすたくさんのタンパク質のなかから、さがしているタンパク質をみつけださなくてはならない。
これを人の力だけでやるのは、さすがに無理だ。
そこで、対象となる線維化したタンパク質の三次元的な立体モデルを、あらかじめ作製して用意しておいて。
電子顕微鏡の映像データのなかから。さがしている特定のタンパク質を巨大な細胞中にさがして。そのふるまいを記録していく。そういうことができる機械と、その機械にいまいったことをさせるソフトウェアを用意すると。
このテストで得た情報を、スタッフ全員で共有する環境をつくって。できるだけ大勢で、情報の分析を行い、求めている解答に、少しでも早く、たどりつけるようにした。
前回のやりとりから、☓☓日後。
再び検査室にやってきた戸波は、あるものを注視していた。
そのうしろには同僚がいて、戸波が見ているものを、いっしょに見学している。
画面に映っているのは、脳モデル内の萎縮が起きている患部を、電子顕微鏡で拡大したものだ。
最初の映像は、脳モデルの断層写真だ。断層写真のあちこちにチェックが入っていて、あきらかにそこで萎縮が生じているのがわかる。
萎縮しているのは、海馬とその周辺。大脳皮質の側頭葉。前頭葉だ、とわかる。
その次は、萎縮した海馬の細胞の映像だ。それからあとはずっと、萎縮した海馬の各部からとった細胞の映像がずらりと、何百枚も、続いている。
どの細胞の映像も、細胞のなかには、炎状の線維性構造物が映っている。
その炎状のものが、開発室のスタッフの一致した意見として、萎縮をもたらした原因だ、ということだった。
「あの黒っぽい水滴みたいなかたちをしたものが、そうなんだな?」
「そうです。あれが病気の原因物質となる、異常タンパク質、線維化したタンパク質、ですね」
追跡の対象になっている異常タンパク質だが。この異常タンパク質が細胞中に大量に蓄積することで生じるのが、この炎状の線維性構造物になる。
これが神経原線維変化を引き起こして。脳萎縮を生じさせて。私たちを認知症にさせている。その元凶のはずだった。
どうしても述べておかなくてはならないことがあるので、ここでやらせてもらう。
次のことを、おぼえているだろうか?
アルツハイマー博士が、認知症にかかった患者の、萎縮した脳の細胞で大量にみつけた、糸クズみたいなものがあったはずだ。この糸クズみたいなものは、アルツハイマー博士が発見して以降、認知症になった患者の萎縮した脳から、しょっちゅうみつかっている。
ここまでつきあってくれた人なら、もうわかると思うが。この糸クズの正体は、線維化したタンパク質なのだ。
糸クズとはつまり、線維化タンパク質のことで。そしてまた、異常タンパク質であって。リン酸化したタウタンパク質でもある。
この糸クズみたいなものが脳の細胞中に増えるせいで、脳の細胞がちゃんと働かなくなってしまい、細胞死をすることになる。そして脳の細胞が大量に脱落することで起きるのが、神経原線維変化、というわけだ。
この糸クズのようなものを、電子顕微鏡などの機器で拡大したのが、戸波が見ている炎状のものになる。
そして、これは。正確には、炎状の線維性構造物、というものになる。
炎状の線維性構造物が生じた細胞の映像をあらためて見直している戸波に、同僚は次のように解説する。
「最初の映像に映っているのが、萎縮した海馬です。ごらんのように、海馬とその周辺に、神経細胞とグリア細胞の大量の脱落が生じています。
これが海馬の萎縮としてあらわれたわけです。
このほかにも、脳内の海馬と同じ領域内にある側頭葉にも、細胞の脱落による萎縮が生じているのが確認できます。
ただし、こちらは前頭葉の萎縮ほど、まだひどくはない。
進行の状態から判断して、最初に萎縮が始まったのは、海馬ですね。海馬から側頭葉に。側頭葉から前頭葉にと。萎縮が進行していったことがわかります」
戸波は同僚の説明に、あいずちをうっていたが。そこまできいて、驚いた表情になると、思わず声にだしてたずねていた。
「えっ? どういうことだ? 萎縮は三か所で、同時に発生したんじゃないのか? これって、最初に脳のどこかの決められた場所で発生して。それがほかの部位へ、ほかの部位へと、そうやってひろがっていったのか?
いや、でも。それはおかしいじゃないか。アルツハイマー病って、ウイルスが原因の病気じゃないだろ? 感染したり伝染していくものじゃないはずだ。それなのになぜ、最初の場所から、ほかの場所へと、ひろがっていくんだ?」
「まったく、その通りです。ちっとも、理屈にあわない。
なのにこれは、ほかのアルツハイマー病の患者でも同じなんです。
アルツハイマー病の研究が始まった当初は、患者の脳の萎縮が、決められたルートで少しずつひろがっていくせいで。これはウイルス性の病気じゃないのか? ほかの場所に伝染する病気じゃないのか? と考えられたくらいです。
でもそうじゃなくて、病気の原因は、実際には異常タンパク質だったんですから。いまでは、それは間違いだった、となりましたけどね」
いまのセリフにあったことを、もう少しくわしく、説明をすると。
萎縮は、まずは脳の海馬から始まる。
そして、海馬の次は。大脳の新皮質の側頭葉で、萎縮は始まる。
(でもじつは、海馬よりも先に。海馬の近くにある、側頭葉の端にある嗅内皮質というところで、最初の萎縮は始まる。
嗅内皮質は、目と耳から入ってきた情報を、海馬へ送るところだ。なぜここから始まるのか、といえば。外からたくさんの情報が、どうしても通過しなければならない部位だから、と考えられている。
でも、わかりにくくなるので今回は。脳の萎縮は海馬から始まる、と。この話では、そうすることにする)
萎縮は。海馬から、側頭葉へ、前頭葉へと。大脳のほかの部位へと順序を追ってひろがっていく。
そしてまた、神経原線維変化が始まる前段階にあたる老人班も、やはり海馬から始まる。海馬から、脳幹へ。小脳へと伝わって。脳全体へとひろがっていく。
認知症は、脳にシミをつくる老人班や。
そのあとで起きる、脳を萎縮させる神経原線維変化も。
どちらもまずは、記憶の機能に関係する重要な器官である、(嗅内皮質と)海馬から始まって。脳のほかの場所にへとひろがっていくわけだ。
まるでがんが、からだのほかの場所に転移していくように。この病気も、脳のほかの場所にひろがっていって。認知症を悪化させていくわけだ。
脳のなかを、決められたルートをたどるように、萎縮はひろがっていく。その事実を伝えられた戸波が、最初に発したのは、次の問いかけだった。
「なぜ。どうして。どういうわけで。そんなことになるんだ? だってこの病気は、異常タンパク質が脳の細胞にたまるせいで起きるんだろ? いまの話をきくかぎりじゃ、発生した場所から、脳のほかの場所に、伝染してひろがっていくみたいじゃないか!
これは、伝染性の病気じゃないはずだ。異常タンパク質がたまるせいで、それが原因で細胞死が起きる病気だよな。なのに、どうして。まるで伝染するみたいに、ほかの部位へと、萎縮がひろがっていくんだよ?
それとも、異常タンパク質じゃなくて、それとは別に、病気がひろがっていく、ほかの理由があるのかい?
異常タンパク質の蓄積以外にも、アルツハイマー病が発症する、進行する理由があるのか? それがないと、この現象にまっとうな理由をつけられないよね?」
この事実を知った大勢の人たちが、きっととりつかれる疑問を、戸波がくちにだすのをきいて。
同僚は戸波に、次のようにかえす。
「仮説は、いくつかたてられています。ただし、どれも仮説なので、実際に証明されていません。けっきょく、なぜそうなるのかは、まだわかっていないのです。仮説のひとつに伝播腫がありますが。これがどういうものかといいますとね……」
同僚がこちらに身をのりだして熱心に説明を始めるのを、興味半分でききながら。戸波は彼なりに、その理由について考えてみる。