TED日本語 - サンドリン・チュレ: 新しい脳細胞を増やす方法

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TED日本語 - サンドリン・チュレ: 新しい脳細胞を増やす方法

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新しい脳細胞を増やす方法
You Can Grow New Brain Cells. Here's How
サンドリン・チュレ
Sandrine Thuret

内容

成人の新しい神経細胞は増やせるのでしょうか?神経科学者のサンドリン・チュレは、それは可能だと言います。研究結果に基づいた、私たちの脳の神経新生を促す実践的なアドバイスに従えば、気分良く過ごし、記憶形成を向上し、先々の老化にともなう脳機能低下が予防できます。

Script

Can we, as adults, grow new nerve cells? There's still some confusion about that question, as this is a fairly new field of research. For example, I was talking to one of my colleagues, Robert, who is an oncologist, and he was telling me, "Sandrine, this is puzzling. Some of my patients that have been told they are cured of their cancer still develop symptoms of depression." And I responded to him, "Well, from my point of view that makes sense. The drug you give to your patients that stops the cancer cells multiplying also stops the newborn neurons being generated in their brain." And then Robert looked at me like I was crazy and said, "But Sandrine, these are adult patients -- adults do not grow new nerve cells." And much to his surprise, I said, "Well actually, we do." And this is a phenomenon that we call neurogenesis.

[ Neurogenesis ]

Now Robert is not a neuroscientist, and when he went to medical school he was not taught what we know now -- that the adult brain can generate new nerve cells. So Robert, you know, being the good doctor that he is, wanted to come to my lab to understand the topic a little bit better. And I took him for a tour of one of the most exciting parts of the brain when it comes to neurogenesis -- and this is the hippocampus. So this is this gray structure in the center of the brain. And what we've known already for very long, is that this is important for learning, memory, mood and emotion. However, what we have learned more recently is that this is one of the unique structures of the adult brain where new neurons can be generated. And if we slice through the hippocampus and zoom in, what you actually see here in blue is a newborn neuron in an adult mouse brain. So when it comes to the human brain -- my colleague Jonas Frisen from the Karolinska Institutet, has estimated that we produce 700 new neurons per day in the hippocampus. You might think this is not much, compared to the billions of neurons we have. But by the time we turn 50, we will have all exchanged the neurons we were born with in that structure with adult-born neurons.

So why are these new neurons important and what are their functions? First, we know that they're important for learning and memory. And in the lab we have shown that if we block the ability of the adult brain to produce new neurons in the hippocampus, then we block certain memory abilities. And this is especially new and true for spatial recognition -- so like, how you navigate your way in the city.

We are still learning a lot, and neurons are not only important for memory capacity, but also for the quality of the memory. And they will have been helpful to add time to our memory and they will help differentiate very similar memories, like: how do you find your bike that you park at the station every day in the same area, but in a slightly different position?

And more interesting to my colleague Robert is the research we have been doing on neurogenesis and depression. So in an animal model of depression, we have seen that we have a lower level of neurogenesis. And if we give antidepressants, then we increase the production of these newborn neurons, and we decrease the symptoms of depression, establishing a clear link between neurogenesis and depression. But moreover, if you just block neurogenesis, then you block the efficacy of the antidepressant. So by then, Robert had understood that very likely his patients were suffering from depression even after being cured of their cancer, because the cancer drug had stopped newborn neurons from being generated. And it will take time to generate new neurons that reach normal functions.

So, collectively, now we think we have enough evidence to say that neurogenesis is a target of choice if we want to improve memory formation or mood, or even prevent the decline associated with aging, or associated with stress.

So the next question is: can we control neurogenesis? The answer is yes. And we are now going to do a little quiz. I'm going to give you a set of behaviors and activities, and you tell me if you think they will increase neurogenesis or if they will decrease neurogenesis. Are we ready? OK, let's go.

So what about learning? Increasing? Yes. Learning will increase the production of these new neurons.

How about stress? Yes, stress will decrease the production of new neurons in the hippocampus.

How about sleep deprivation? Indeed, it will decrease neurogenesis.

How about sex? Oh, wow!

(Laughter)

Yes, you are right, it will increase the production of new neurons. However, it's all about balance here. We don't want to fall in a situation --

(Laughter)

about too much sex leading to sleep deprivation.

(Laughter)

How about getting older? So the neurogenesis rate will decrease as we get older, but it is still occurring.

And then finally, how about running? I will let you judge that one by yourself.

So this is one of the first studies that was carried out by one of my mentors, Rusty Gage from the Salk Institute, showing that the environment can have an impact on the production of new neurons. And here you see a section of the hippocampus of a mouse that had no running wheel in its cage. And the little black dots you see are actually newborn neurons-to-be. And now, you see a section of the hippocampus of a mouse that had a running wheel in its cage. So you see the massive increase of the black dots representing the new neurons-to-be.

So activity impacts neurogenesis, but that's not all. What you eat will have an effect on the production of new neurons in the hippocampus. So here we have a sample of diet -- of nutrients that have been shown to have efficacy. And I'm just going to point a few out to you: Calorie restriction of 20 to 30 percent will increase neurogenesis. Intermittent fasting -- spacing the time between your meals -- will increase neurogenesis. Intake of flavonoids, which are contained in dark chocolate or blueberries, will increase neurogenesis. Omega-3 fatty acids, present in fatty fish, like salmon, will increase the production of these new neurons. Conversely, a diet rich in high saturated fat will have a negative impact on neurogenesis. Ethanol -- intake of alcohol -- will decrease neurogenesis. However, not everything is lost; resveratrol, which is contained in red wine, has been shown to promote the survival of these new neurons. So next time you are at a dinner party, you might want to reach for this possibly "neurogenesis-neutral" drink.

(Laughter)

And then finally, let me point out the last one -- a quirky one. So Japanese groups are fascinated with food textures, and they have shown that actually soft diet impairs neurogenesis, as opposed to food that requires mastication -- chewing -- or crunchy food.

So all of this data, where we need to look at the cellular level, has been generated using animal models. But this diet has also been given to human participants, and what we could see is that the diet modulates memory and mood in the same direction as it modulates neurogenesis, such as: calorie restriction will improve memory capacity, whereas a high-fat diet will exacerbate symptoms of depression -- as opposed to omega-3 fatty acids, which increase neurogenesis, and also help to decrease the symptoms of depression. So we think that the effect of diet on mental health, on memory and mood, is actually mediated by the production of the new neurons in the hippocampus. And it's not only what you eat, but it's also the texture of the food, when you eat it and how much of it you eat.

On our side -- neuroscientists interested in neurogenesis -- we need to understand better the function of these new neurons, and how we can control their survival and their production. We also need to find a way to protect the neurogenesis of Robert's patients. And on your side -- I leave you in charge of your neurogenesis.

Thank you.

(Applause)

Margaret Heffernan: Fantastic research, Sandrine. Now, I told you you changed my life -- I now eat a lot of blueberries.

Sandrine Thuret: Very good.

MH: I'm really interested in the running thing. Do I have to run? Or is it really just about aerobic exercise, getting oxygen to the brain? Could it be any kind of vigorous exercise?

ST: So for the moment, we can't really say if it's just the running itself, but we think that anything that indeed will increase the production -- or moving the blood flow to the brain, should be beneficial.

MH: So I don't have to get a running wheel in my office?

ST: No, you don't!

MH: Oh, what a relief! That's wonderful. Sandrine Thuret, thank you so much.

ST: Thank you, Margaret.

(Applause)

新しい神経細胞は 成人になっても増やせるのでしょうか? かなり新しい研究分野なので 混乱があります 例えば 同僚で癌専門医の ロバートと話していたら こう言われました 「サンドリン 不可解なんだ 治癒した癌患者のなかに まだうつの症状が 現れる人がいるんだ」 私の返事はこうです 「私からみれば 道理にかなっています 患者に与えた薬は癌細胞の 増殖を抑えると同時に 脳内の新しい神経細胞の 生成も抑えるのです」 ロバートは気は確かか という風に私を見て言いました 「サンドリン 成人の患者ですよ 新しい神経細胞は 成人になったら作られません」 「実は作られるんです」と言うと 大変驚いていました これは神経新生と 呼ばれる現象です

[神経新生]

ロバートは神経科学者ではありませんし 医学部の頃には 成人の脳も 新しい神経細胞を生成するという ― 最新の知識については習わなかったのです ロバートは良い医師ですので 私の研究室に来て その問題をより深く理解しようとしました そこで彼に見せたのは 神経新生に関して最も興味深い部位のひとつです すなわち これが海馬です 脳の中心部に灰色で示した組織です 既にとても長い間 知られていたことは 学習 記憶 気分や感情に 重要だということです しかし 最近分かったのは ここは 成人の脳において 新しい神経細胞を生成できる 特別な構造であるということです 海馬の切断面を 拡大すると この青く見えるのが 成体マウスの脳にある 新しい神経細胞です 人間の脳に関して言えば カロリンスカ研究所の同僚 ヨナス・フリセンが 海馬では毎日700個の 新しい神経細胞が作られていると 推定しています 私達の持っている何十億の 神経細胞に比べたら あまり多くないと 思うかもしれません でも 50歳になるまでに 持って生まれた海馬の神経細胞は 成人後にできたものと 全て入れ替わるのです

新しい神経細胞が重要な理由と 役割は何でしょうか? 第一に学習と記憶に重要です 研究室で 成体の脳に対して 海馬での 新しい神経細胞の生成を阻害すると ある種の記憶が阻害されます これは特に空間認識に関する 新しい事実です 例えば町中を移動することなどを 考えてみましょう

私達が学んでいることは沢山あって 記憶容量だけでなく 記憶の質に関しても 神経細胞は重要です 記憶に時間の要素を加え 類似した記憶の 識別にも役立ちます 毎日 駅の同じエリアの ちょっと違う場所に 停めた自転車を みつけるようなことです

同僚のロバートが より興味を示したのが 神経新生とうつの研究です うつの動物モデルにおいて 神経新生の低下が 見られました 抗うつ剤を投与すると 新しい神経細胞の生成が促進され うつの症状が軽減し 神経新生とうつの 明確な関連が確かめられました また 神経新生を阻害するだけで 抗うつ剤の効き目も 阻害されるのです これで ロバートは 癌が治った後でさえも 患者にうつの症状があるのは 癌の薬が新しい神経細胞の生成を 阻害したからと理解しました 正常に機能する 新しい神経細胞を作るのに 時間がかかるのです

これまでの結果から 記憶形成や気分を改善し 老化に伴ったり ストレスに関連する 脳機能低下を防止したいなら 神経新生を標的にする上で 十分な証拠があると考えます

次の疑問は 神経新生を制御できるのか? ということです これはできます 少しクイズを出します これからいくつか態度や活動 を挙げますので 神経新生が向上するか 低下するかを答えてください 準備は良いですか? じゃあ 始めましょう

学習はどうですか? 向上されますか? そうですね 学習は新しい神経細胞の 生成を向上させます

ストレスはどうですか? そうです ストレスは海馬の 新しい神経細胞の生成を低下させます

睡眠不足はどうですか? 確かに神経新生を低下させます

セックスはどうですか? うわー すごい!

(笑)

そうです 正解です 新しい神経細胞の生成を向上させます でも 要はバランスなんです セックスで睡眠不足になるなんて

(笑)

そんな状況になりたくないですね

(笑)

年を取ることはどうですか? 神経新生は 年齢と共に減少しますが それでも生成はされています

最後に 走ることはどうですか? これから 皆さんに判断してもらいましょう

これは初期の研究として 私の指導者でもあるソーク研究所の ラスティ・ゲイジが行ったもので 環境が新しい神経細胞の生成に 影響を与えることを示すものです まず こちらのマウスの海馬の断面組織像は 回し車のないケージで育てたものです 小さな黒い点は 新しい神経細胞になる細胞です 次に回し車があるかごにいた マウスの海馬の断面組織像です 新しい神経細胞になる 黒い点が大幅に増えています

活動は神経新生に影響を与えますが それが全てではありません 食べ物は海馬での新しい神経細胞の 生成に影響があります 有効性が認められた食品や栄養素を示します 何点か指摘いたします 20~30%のカロリー制限は 神経新生を向上させます 断続的な絶食 つまり食事の間隔を空けること これは神経新生を向上させます ダークチョコレートや ブルーベリーに含まれる フラボノイドの摂取は 神経新生を向上させます サーモンをはじめ 魚油の多い魚に 含まれるオメガ‐3脂肪酸は 新しい神経細胞の 生成を向上させます 反対に飽和脂肪の多い食事は 神経新生に悪影響を与えます エタノール すなわち アルコールの摂取は 神経新生を低下させます でも 全てが悪影響ではありません 赤ワインに含まれる レスベラトロルは 新しい神経細胞の生存を 促進することが分かっています 次回夕食会に行ったら この「神経新生に中立」な飲み物を 選ぶかもしれませんね

(笑)

最後にお話しするのは 斬新なものです 日本のグループが食感に注目して 柔らかい食べ物は 神経新生を損なうと示しました 咀嚼の必要がある 歯ごたえの良い食べ物とは逆の結果です

細胞レベルで調べられた データは全て 動物モデルを使用したものです しかし この食べ物を人間に与えても 神経新生を調節するのと同じ方向に 記憶と気分を 変えていることが示されています 例えばカロリー制限は 記憶容量を増やします 高脂肪食はうつの症状を 悪化させますが 逆にオメガ‐3脂肪酸は 神経新生を向上させ うつの症状を緩和します 精神衛生 記憶や気分への 食事の影響は 海馬の新しい神経細胞の生成に 実際に関与しています 何を食べるかだけではなく 食べ物の歯ごたえ 食べるときや量も関与しています

神経科学者は神経新生に 関心を寄せていますが 新しい神経細胞の働きや 生存と生成を 制御する方法を よく理解する必要があります ロバートの患者の神経新生を守る方法を みつける必要があります 皆さんには ご自身の神経新生をお任せします

ありがとうございました

(拍手)

マーガレット・ヘファーナン: 素晴らしい研究です 私の生活を変えてくれました 今はブルーベリーを沢山食べています

サンドリン・チュレ: 素晴らしい

マーガレット: 走ることの話に 興味があります 走らないといけませんか? それとも脳に酸素を送るための 有酸素運動のことですか? 激しい運動なら 何でも良いのでしょうか?

サンドリン: 今のところ 走ること自体かどうか はっきり言えませんが 神経細胞の生成を高めるものは あるいは脳への血流を良くすることは 有益に違いありません

マーガレット: では職場に回し車は 必要ないんですね?

サンドリン: 必要ありませんよ

マーガレット: 安心しました 良かったです サンドリン・チュレでした どうもありがとう

サンドリン: ありがとう

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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