咀嚼が記憶・学習に重要 マウスモデルで示唆

実験の模式図(研究成果資料から)
実験の模式図(研究成果資料から)

東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科分子情報伝達分野の中島友紀教授らと同大学院咬合機能矯正学分野の小野卓史教授、福島由香乃研究員らの研究グループが、成長期の咀嚼刺激の低下が、記憶を司る海馬の神経細胞に変化をもたらし、記憶・学習機能障害を引き起こし、高次脳機能の発達にとってマイナスに働くとの研究結果を発表した。

研究では、マウスの離乳期から成長期にかけて、粉末飼料を与えるグループと、通常の固形食を与えるグループとを比較した。

その結果、粉末食を与えたマウスは、正常なマウスに比べて、顎顔面の骨や噛むための筋肉の成長が抑制されていた。

またマウスを明箱に入れると、不安を感じて即座に暗箱に入る習性を利用して行動実験を行った。通常、マウスは、暗箱に入った際に電気ショックを与えて恐怖を学習させると、それ以降は暗箱に入るのをためらう。だが、粉末食を食べて咀嚼刺激を低下させたマウスは、記憶力が低下して電気ショックの恐怖を忘れてしまい、正常マウスよりも早く暗箱に入った。

そこで、記憶・学習機能を司る脳の領域である海馬を解析したところ、固形食で飼育したマウスに比べて粉末食で飼育したマウスは、c-Fos陽性細胞を指標にした神経活動が低下し、成熟神経細胞のマーカーであるNeuN陽性細胞、脳由来栄養因子(Brain-derived neurotrophic factor:BDNF)などの神経細胞の数が減少していた。

これらから、成長期に咀嚼刺激が低下すると、顎骨や咀嚼筋の成長と記憶・学習機能が阻害される可能性が見いだされた。

加工食品などの柔らかく栄養価の高い食品の普及で、現代人の咀嚼回数は劇的に減少しており、成長期の咀嚼回数の低下が、顎骨や咀嚼筋だけでなく、脳の発達にも影響を及ぼすのが知られている。また加齢によって歯が抜け、咀嚼機能が衰えることで、認知症のリスクが高まることも分かってきている。しかし、咀嚼と脳機能の関係には不明な点が多く、分子レベルでのメカニズム解明が重要な課題となっていた。

同研究グループは、この研究結果を踏まえ、ヒトを対象とした研究も含めて、咀嚼機能と脳機能を結びつける分子メカニズムがさらに解明されることで、認知症や記憶・学習機能障害の新たな治療法や予防法の確立につながると期待している。