カテゴリー: 脳のエネルギーと心

一番下の娘が、8歳になった日のことです。

誕生日のリクエストは、「放課後に、ママと2人でデートしたい」。学校が終わってから、2人でアイスを食べに行きました。

夜は家族でごはん。流したのは、わたしがすっごく頑張って作った、この子の成長記録の動画です。生まれてからの記録を詰め込んだら、11時間半の超大作になりました。

中1の姉が作ってくれたケーキを食べて、夫が用意してくれていたプレゼントを渡して。

子どもは誕生日をものすごく楽しみにしているので、その期待に応えるのは毎年なかなか大変です。それでも、応えるべく頑張った一日でした。

その夜遅く、「もう寝るよ」と声をかけると、誕生日だった娘がテーブルで何かを一生懸命書いていました。

翌朝、テーブルの上に、お手紙が置いてありました。

パパ、ママ、お姉ちゃんたち一人ひとりの名前。

本当にありがとう。みんな大好きだよ。誕生日会、うれしかったよ。

誰かに「お礼を書きなさい」と言われたわけではありません。

うれしい気持ちの中で、それを感謝として、手紙で返そうとした。

できることが増えるのとは別に、わたしは「心が育っているかどうか」を、すごく気にしています。だからこそ、ああ、心が育ってきたんだな〜と、とても素敵な気持ちになった朝でした。

この記事では、この「心が育つ」ということを、少しだけ脳の側から見てみます。

8歳の脳は、大人よりずっと多くの糖を使っている

子どもの脳が、どれくらい燃料を使っているのか。

1987年、UCLAのChugani博士らは、PET検査（ブドウ糖に目印をつけて、脳のどこでどれだけ使われているかを写す検査）で、生後5日から15歳までの子ども29人の脳を調べました（Annals of Neurology）。

分かったのは、こういう時間の流れです。

生まれたときの脳のブドウ糖の使い方は、灰白質で100gあたり毎分13〜25マイクロモルと、低い。

それが2歳で、大人と同じ19〜33に追いつきます。

そこで止まらずに上がり続け、3〜4歳で、多くの領域が49〜65に達する。大人のおよそ2倍です。

そしてこの高さが、だいたい9歳ごろまで続きます。

大人の値に戻ってくるのは、10代の後半になってからです。

つまり8歳だった娘の脳は、まだこの高原の上にいた。わたしの脳のおよそ2倍のペースで、糖を使いながら毎日を過ごしていた、ということになります。

体の成長を後回しにしてまで、脳に回している

2014年には、Kuzawa博士らがこのPETのデータとMRIのデータを組み合わせて、脳のブドウ糖の需要を、体全体のエネルギーと比べました（PNAS）。

脳の需要がいちばん大きいのは、脳の割合が最大の「生まれたとき」ではありませんでした。

ピークは、子ども時代。

安静時に体が使うエネルギーに対して、脳のブドウ糖の取り込みは、男の子で66.3%、女の子で65.0%にあたる量でした。

そして、脳の需要がいちばん高い時期と、体重の増え方がいちばんゆっくりな時期が、重なっていた。

脳の代謝が落ち着いてくるにつれて、思春期までのあいだ、今度は体の成長が速くなっていく。

著者たちは、人間の子ども時代の成長がこれほどゆっくりなのは、発達中の脳にかかる燃料の高さを、体の成長を緩めることで埋め合わせているからだ、という考えを支持する結果だとまとめています。

体は、脳に燃料を譲っているのですね。

では、そんなに何に使っているのか

Chugani博士らは、この高い代謝の時期が、発達中の脳で神経細胞やシナプス（神経のつなぎ目）、樹状突起のとげをいったん多めに作り、そのあと余分なものを刈り込んでいく過程の時期と、ぴったり重なっていると指摘しています。

作って、試して、残すものを選ぶ。

子どもの脳は、その工事の真っ最中です。

うれしいを感じる。それが誰のおかげかに気づく。相手の顔を思い浮かべる。言葉を選ぶ。明日の朝に読んでもらうことを考えて、今夜のうちに書いておく。

8歳の子にとって、これはまだ出来上がっていない回路を、何本も同時に使う仕事です。

感謝は、余力のある脳から出てくる

ここからは、わたしの読みです。

以前『マイルドな我慢は、脳の家計簿にどう載るのか』で、脳は予算が足りないとき、結果がすぐに出ないものから削っていく、と書きました。

修復。維持。成長。そして、好奇心や遊び心、「やってみようかな」と思う心の余白。

「してもらったことに気づいて、相手に返す」も、この列に並ぶものだと思うのです。

今日を生き延びるためには、必須ではない。

だから、燃料が足りない脳では、真っ先に後回しにされる。

Dr. Stephensの枠組みでいえば、脳に届く燃料が少ないと、脳はまわりを「危ない」と読み続けます。危ないと読んでいるあいだ、脳の関心は自分を守ることに向いている。

相手のほうを向けるのは、「自分は大丈夫」と感じられているときです。

誕生日の一日は、この子にとって、自分が大切にされていることを浴びる一日だったはずです。

ママを独り占めしたアイスの時間。自分だけの動画。お姉ちゃんのケーキ。

満たされて、安心して、そのうえで、あふれた分を「ありがとう」にして返してきた。

わたしには、あのお手紙が、そういうふうに見えました。

大人の「ありがとう」も、同じ燃料で動いている

大人に置き換えると、思い当たることがあります。

疲れ切っている日は、家族が何かしてくれても、気づかない。気づいても、口に出す前に次の用事に追われている。

そういう自分を見て、「わたしって、感謝の足りない人間なのかしら」と思ってしまう。

でもそれは、性格の欠陥というより、その日の脳の予算の状態かもしれません。

脳は、心の仕事と体の仕事を区別しません。気づく、思いやる、言葉にする、も、ちゃんと燃料を使う仕事です。

子どもの脳が、体の成長を後回しにしてまで燃料を集めて心を育てているように、大人の心の余裕にも、燃料が要る。

「ありがとう」が自然に出てくる日が増えてきたら、それは脳に余力が戻ってきている、ひとつのしるしなのだと思います。

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この記事は、石井恵子のニュースレターでお届けした内容をもとにしています。
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2020年、うつ病とヘルペスウイルスの関係を示した研究が、話題になりました。

東京慈恵会医科大学ウイルス学講座の近藤一博先生のグループが、科学誌『iScience』に発表した論文です。

タイトルを訳すと、「ヒトヘルペスウイルス6Bは、潜伏感染のあいだに視床下部-下垂体-副腎系を活性化し、うつ病のリスクを大きく高める」。

「うつ病の原因はウイルスだった」という受け取られ方をされることが多い研究ですが、論文を読み込んでいくと、プロメタボリックの立場からは、少し違う読み方ができると感じています。

この記事では、研究が示したことを順に追いながら、それを脳のエネルギーの側から読み直してみます。

HHV-6は、ほとんどの人がすでに持っているウイルス

主役は、ヒトヘルペスウイルス6（HHV-6）です。A型とB型があり、この研究で扱っているのはB型（HHV-6B）。

HHV-6Bは、赤ちゃんの「突発性発疹」を起こすウイルスです。ほとんどの人が、乳幼児期のうちに感染しています。

ヘルペスウイルスの仲間に共通する性質として、一度感染すると、体から出ていきません。

症状が治まったあとも、細胞の中で静かに居続ける。これを潜伏感染と言います。

潜伏しているウイルスは、宿主の状態によって、ときどき再び活性化します。

近藤先生のグループは、以前から、この再活性化と「疲労」の関係を調べてきました。

2016年の論文では、唾液の中に出てくるHHV-6とHHV-7が、疲労のバイオマーカーになることを報告しています。疲れがたまると、潜伏していたウイルスが唾液に出てくる、ということです。

iScienceの論文でも、過重労働で唾液中のHHV-6Bが増えることに触れています。

唾液に出てきたウイルスは、鼻の奥から嗅覚の経路に入り、においを感じる脳の入り口である嗅球にたどり着きます。

そして、嗅球のアストロサイトに潜伏する。

アストロサイトは、神経細胞のまわりにいて、神経細胞に栄養を渡したり、環境を整えたりしている細胞です。脳のエネルギー代謝を支える、裏方の中心的な存在でもあります。

SITH-1というたんぱく質

研究チームが見つけたのは、HHV-6Bが潜伏しているあいだにだけ作られる、SITH-1というたんぱく質でした。

アミノ酸159個の小さなたんぱく質で、ウイルスが盛んに増えているときではなく、静かに潜んでいるときに、アストロサイトの中で作られます。

このSITH-1は、細胞にもともとあるCAML（カルシウム調節リガンド）というたんぱく質と結合します。

結合してできた複合体は、細胞の外にあるカルシウムを、細胞の中へ流れ込ませる。

研究チームは、マウスの嗅球のアストロサイトにSITH-1を作らせる実験を行いました。

すると、

嗅球で、細胞のアポトーシス（プログラムされた細胞死）が増えた。
視床下部-下垂体-副腎系（HPA軸）が過剰に活性化した。
海馬で、新しい神経細胞の生まれ方が落ちた。
そして、うつのような行動が現れた。

HPA軸というのは、ストレスを受けたときに、視床下部から下垂体、下垂体から副腎へと指令が伝わって、コルチゾール（マウスではコルチコステロン）が出る流れのことです。

この実験では、その出発点にあたるCRH（副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン）などの遺伝子の発現が上がっていました。

人での結果

人については、SITH-1とCAMLの複合体に対する抗体を、血液で調べています。

抗体を持っている人の割合は、うつ病の方で79.8%、健康な方で24.4%。

オッズ比は12.2で、ウイルスと病気の関連としては、かなり強い数字です。

一方で、論文自体が限界も書いています。

SITH-1はHHV-6Bでだけ見つかり、HHV-6AやHHV-7では検出されなかったこと。

人では、脳の中のSITH-1を直接見たのではなく、血液中の抗体で調べていること。

つまり、人について言えるのは「うつ病の方では、この抗体を持っている人がずっと多い」というところまでで、SITH-1が人のうつ病を起こしている、と確定したわけではありません。

健康な人の4人に1人も、抗体を持っていた

この研究を読んで、私がいちばん立ち止まったのは、実は健康な方の数字のほうでした。

健康な方でも、4人に1人は、SITH-1に対する抗体を持っていた。

抗体があるということは、その人の体でも、SITH-1が作られた時期があったと考えられます。

HHV-6Bは、ほとんどの人が持っている。
SITH-1が作られていた人も、健康な人の中にいる。
それでも、うつになる人と、ならない人がいる。

分かれ目は、ウイルスの側だけでは説明がつきません。

ウイルスを抱えている脳の側が、どういう状態にあるのか。そこに目を向ける価値があると思うのです。

カルシウムは、エネルギーの足りない細胞に入ってくる

ここで、SITH-1が何をしているかを、もう一度見てみます。

SITH-1の仕事は、細胞の中にカルシウムを流し込むことでした。

Ray Peat博士は、細胞の中と外のイオンの分布を、細胞のエネルギー状態そのものの表れとして見ていました。

マグネシウムとカリウムは、主に細胞の中にいるもの。ナトリウムとカルシウムは、主に細胞の外にいるもの。

そして、細胞が興奮したり、ストレスを受けたり、エネルギーを失ったりすると、マグネシウムとカリウムを失い、代わりにナトリウムとカルシウムを取り込む、と。

エネルギーが満ちている細胞は、カルシウムを外に置いておくことができます。

エネルギーが足りない細胞では、それが保てない。

Peat博士はさらに、細胞の中のカルシウムが増えると、脂肪を分解する酵素（ホスホリパーゼ）が働いて遊離脂肪酸が生まれ、興奮とたんぱく質の分解が進む、とも書いています。

炎症が細胞のカルシウムの取り込みを増やし、それがうつ病や変性疾患の一因になる、という記述もあります。

この視点に立つと、SITH-1は「カルシウムを細胞に流し込む」という、エネルギーの足りない細胞で起きていることを、外から押し進める一押しに見えてきます。

同じ一押しでも、エネルギーに余裕のある細胞なら持ちこたえられる。

底をつきかけている細胞では、それが最後の一押しになる。

ここは、論文が示したことではなく、私の読み方です。

ウイルスのたんぱく質と、ストレスホルモンと、ATP

この読み方を支えてくれる研究を、Peat博士が紹介しています。

1998年、ストレスと脳の研究で知られるRobert Sapolsky博士のグループが『Journal of Neurochemistry』に発表したものです。

扱っているのはHIVのgp120というたんぱく質で、SITH-1とは別のウイルスの話です。

gp120は神経細胞を傷つけることが知られていますが、そこにストレスホルモン（グルココルチコイド）が加わると、ダメージがさらに大きくなる。

このとき、海馬の神経細胞では、ATPの量が下がり、ミトコンドリアの膜電位も落ちていました。

そして、神経細胞にエネルギーの材料を補うと、ストレスホルモンが神経細胞の生存とカルシウムの動きへの悪影響を強める作用が、止まった。

論文では、その理由の一つとして、ストレスホルモンが海馬の神経細胞への糖の取り込みを落とすことが挙げられています。

Peat博士は、この研究について、ウイルスのペプチドは興奮毒性を強めているだけだ、という趣旨のことを書いています。

ウイルスのたんぱく質が、それ単独で細胞を壊しているのではなく、エネルギーの足りない細胞で起きる「興奮しすぎによる細胞死」を後押ししている、という見方です。

ここにも、カルシウムと、ATPと、ストレスホルモンが、同じ場面に並んで出てきます。

入り口は疲れ、出口はストレスホルモン

SITH-1の流れを、入り口と出口で見てみます。

入り口は、疲れでした。

潜伏しているHHV-6が唾液に出てくるのは、疲れがたまったとき。

出口は、HPA軸の過剰な活性化、つまりストレスホルモンが出続ける状態です。

以前の記事で、脳と血液のあいだにある関所の話を書きました。

ストレスで交感神経が働くたびに、関所を通る糖の流れが絞られる。脳に届く糖が少ないと、脳はそれだけで「危ない」と感じ、交感神経がまた働く。

コルチゾールは、脳が自分を守るために鳴らす非常ベルです。

ところが、そのコルチゾールが、脳の神経細胞への糖の取り込みをさらに落としてしまう。Sapolsky博士のグループが指摘していたのも、まさにこの点でした。

並べると、こうなります。

疲れがたまって、潜伏していたウイルスが目を覚ます。
嗅球のアストロサイトで、SITH-1がカルシウムを流し込む。
HPA軸が入りっぱなしになり、コルチゾールが出続ける。
コルチゾールが脳への糖の取り込みを落とし、脳の燃料がさらに減る。
燃料の減った脳は、もっと疲れやすくなる。

輪になっているのですね。

Peat博士は『ストレスの暗黒面』という記事で、逃げられないストレスによって作られる「学習性無力感」の状態では、血中のT3（活性型の甲状腺ホルモン）が下がり、あらかじめ甲状腺ホルモンを補っておくとそれが防げた、という研究も紹介しています。

呼吸によるエネルギー産生を支える条件が、無力感や神経の変性に対して守りになる、と。

ウイルスの一手が効くかどうかは、その脳のエネルギー代謝がどういう状態にあるかと、切り離せないのだと思います。

「心の問題」でも「ウイルスの問題」でもなく

この研究が話題になったとき、ほっとした方も多かったのではないでしょうか。

やっぱり、心が弱いからではなかった。気持ちの持ちようの問題ではなかった。

一方で、ウイルスが原因なら、自分ではもうどうしようもない、と感じた方もいたと思います。

私は、この研究を「うつ病はウイルスのせい」とは読みません。

「燃料の足りない脳ほど、ウイルスの一手が効いてしまう」

そう読んでいます。

潜伏しているウイルスを体から追い出す方法は、今のところありません。

でも、ウイルスを抱えている脳に、燃料を届け続けることはできます。

疲れを根性で押し切らず、疲れたときほど、脳に燃料を入れる。

交感神経が走り続ける状態を、少しでも早く抜ける。

それは、ウイルスが目を覚ます入り口と、ストレスホルモンが出続ける出口の、両方に関わることです。

最後に、大切なことを一つ。

この記事は、マウスの実験と、血液中の抗体を比べた研究をもとにしています。SITH-1の抗体がある人が必ずうつ病になる、糖を摂ればうつ病が治る、というお話ではありません。

今、お薬を飲んでいる方は、ご自分の判断でやめず、主治医の先生と相談しながら進めてくださいね。

参考文献
Kobayashi N, et al. Human Herpesvirus 6B Greatly Increases Risk of Depression by Activating Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis during Latent Phase of Infection. iScience. 2020;23(6):101187.
Aoki R, et al. Human herpesvirus 6 and 7 are biomarkers for fatigue, which distinguish between physiological fatigue and pathological fatigue. Biochem Biophys Res Commun. 2016;478(1):424-430.
Brooke SM, et al. Energy dependency of glucocorticoid exacerbation of gp120 neurotoxicity. J Neurochem. 1998;71(3):1187-1193.

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この記事は、石井恵子のニュースレターでお届けした内容をもとにしています。
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