男性と女性ではさまざまな違いがあり、大久保範聡先生は「その違いは脳の働き方に起因する」と話します。「たとえば、他者への攻撃性は女性よりも男性のほうが強い傾向にありますが、これも男女の脳の違いに関係すると考えられています」

 

どちらの性別の脳になるかは大抵の生物の場合、生まれつき決まっていて、生涯変わらない場合がほとんどです。「ところが、魚類は環境によってオスの脳がメスの脳に、またはメスの脳が男オスの脳に性転換します。それに伴って生殖機能にも変化が見られ、精巣が卵巣に、卵巣が精巣になったりします」

大久保先生は、この特殊な変化に着目し、「脳のどの部分に男女の違いがあるのか」「その違いはどのように形成され、逆転するのか」といったテーマを研究しています。「簡単に性転換する魚類の脳は、調査対象としてうってつけです。研究室では飼いやすさなどを考慮して、主にメダカを使っています。メダカが性転換したとき、脳にどんな変化が表れたかを明らかにすれば、男女の脳の違いをより詳しく分析できるでしょう」

 

研究室では、水槽の状態を変えるなどして調査を進めています。「メダカの性転換は、温度変化やホルモンバランスによって起きることがわかっていて、水槽の水温を調節したり、ホルモンを投与したりして変化を促します。脳の変化については、"同じ水槽に入っている2匹のメスがケンカを始めたが、脳がオス化したのでは?"のように行動を分析して判断します」

 

メダカの性転換が確認できたら、水槽から取り出し、脳の様子をさらに詳しく調べます。「脳の形の変化を顕微鏡で観察したり、脳の遺伝子(DNA)を調べて何が変わったのかを分析し、その変化が脳のどの部分に関係しているのかを証明するのです。たとえば、オスの脳特有の"攻撃性が強い"という特徴は、2~3万個ある脳のDNAのうちのどの部分が決めているかといったことを考える。"この部分なのではないか?"と仮定して、何回も実験を繰り返し、予想したDNAの部分と攻撃性の強さがリンクしていることを客観的事実として解明していくのです」

ただ、多くの人を納得させられるようなデータや実験結果をまとめるのは、そう簡単ではありません。「メダカの行動のオスらしさやメスらしさを客観的に数値化するのは、なかなか大変な作業です。また、メダカの脳がどのタイミングで変化するのかは、まだ詳しくわかっておらず、水槽から取り出すタイミングも重要です。さらに、不健康なメダカはオスらしさやメスらしさが薄れてしまう恐れがあるので、日頃から根気よく飼育することが欠かせません」

 

水棲生物の生態は未知の領域が多く、その謎を解き明かすことが産業の発展につながる可能性を秘めています。「私は今の研究に取り組む前、ウナギの研究をしていました。ウナギは人工的な飼育環境では産卵しないので、養殖する場合は、自然に生まれた稚魚を採取して育てるしかありません。しかし、将来的にメスの脳に存在するはずの産卵の"やる気スイッチ"を発見し、そのスイッチをオンにすることができれば、より手軽に養殖を行えるかもしれません。また、攻撃性を司る脳内の仕組みが詳細に解明されれば、それを応用して攻撃性を抑えたり、攻撃性の弱い個体の稚魚だけを育てて養殖するなどの可能性も広がります」

 

ただ、研究成果が実用化されるのは、もうしばらく先になりそうです。「現状では直接何かの役に立つというよりも、魚が性転換することが不思議で純粋におもしろいから研究に打ち込んでいる面があります。研究成果を実用化することはもちろん重要ですが、誰も知らないことに興味を持って探究していくことも、大学の勉強の醍醐味です。研究室の学生も『脳がメス化するしくみ』『オスの求愛行動、メスの産卵行動を司る脳内のしくみ』などの基礎的な研究に力を入れており、その努力を将来につなげてほしいと思います」



東京大学 大学院農学生命科学研究科
水族生理学研究室
大久保 範聡准教授
大久保 範聡 准教授

基礎生物学研究所助教などを経て、2008年より現職。
主な研究テーマは「魚類の脳の雌雄差とその形成・逆転機構」
など。

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