感情、記憶、認知に関わる神経伝達物質

脳内には100種類以上もの神経伝達物質が存在すると言われ、感情、記憶、認知などの脳機能に密接に関わっています。また、脳の機能障害や精神疾患においては、神経伝達物質が過剰に分泌したり、不足したりすることがわかっています。

よって、脳の機能や疾患の謎を解明するには、どのような神経伝達物質がいつどこで分泌されるのかを正確に把握する必要があります。

目的の神経伝達物質とだけ反応する造影剤

MRIは、電磁波と磁石を使った放射線被ばくのない画像診断法で、体内を明瞭に観察できることから、病気や怪我の検査に用いられています。私は、MRIの診断薬である造影剤と呼ばれる合成分子を使って、神経伝達物質を可視化する技術の開発に取り組んでいます。

医療用の造影剤をそのまま用いても、神経伝達物質をMRIで可視化することはできません。そこで、目的の神経伝達物質とだけ反応してMRI画像が変化するような造影剤を、自分で設計し合成しています。

合成した分子が仮説通りに機能する喜び

無数の分子が存在する脳内で、狙った神経伝達物質とだけ反応する造影剤を開発するのは至難の業であり、腕の見せ所です。造影剤の設計においては、異種生物由来のタンパク質や抗生物質などの分子構造がヒントになることもあり、異分野からアイディアを得ることも少なくありません。

試行錯誤の末に合成した造影剤が、試験管の中ですら機能しないことは日常茶飯事ですが、脳内で仮説通りに機能しMRI画像が鮮やかに変わるのを見た時の喜びは計り知れません。

まだ動物実験の段階で、人への応用には多くのハードルがありますが、これらの造影剤が発展すると、MRIで人の心や記憶を読むSFのような技術が開発できる日もそう遠くはないかもしれません。