名古屋大学×河合塾　共催イベント「名大研究室の扉in河合塾」第35回 理学部 「行動の進化を神経回路から理解する」 イベントレポート | 体験授業・イベント

私たちの脳の中ではたくさんの細胞が神経回路という複雑な配線を作って絡み合っていて、特定の状況でどのような神経回路がどのように働いているのか、その全貌はいまだにはっきりとは理解されていません。そこで、石川先生の研究室では、昆虫を利用して、神経回路レベルでの脳の動作原理の解明をめざしています。
神経科学では、昆虫は重要な役割を果たしてきました。高度な脳機能で、ヒトと共通の動作原理を持っていて、コンパクトであることが理由として挙げられます。昆虫の高度な脳機能の例として、求愛をご紹介されました。メスへの求愛時間と失恋期間を調べたところ、オスが意中のメスに求愛を拒絶され続けると、新しいメスが現れても、オスは新しいメスに求愛しなくなるという結果が出ました。人間が失恋すると、新しい恋に臆病になるのと似ていますね。
石川先生の研究は、まさに異性への好みの進化です。異性への好みは脳の中に刻まれていて、どのような神経機構で異性への好みへの進化が起こるのかを研究されています。その中でも、石川先生が着目しているのがフェロモンです。フェロモンは、動物（または微生物）が体内で生成して対外に分泌後、同種他個体に一定の行動や発生の変化を促す生理活性物質です。
研究では、小さな脳を持つショウジョウバエで行われています。キイロショウジョウバエ（キイロ）とオナジショウジョウバエ（オナジ）の好みには、性フェロモンＸが重要で、キイロのメスのみが持ちます。オナジのフェロモンＸは進化の過程で喪失したため、オナジはフェロモンＸには関心がありません。フェロモンへの好みの進化はどのような神経基盤によるものか？どの神経回路で、何が起こったのかを研究しています。
現在は、脳を理解するために最新技術の①神経細胞を可視化する蛍光タンパク質、②神経細胞を操作する光遺伝学、③行動を自動解析する機械学習を駆使して、行動進化の謎を解いています。例えば、ノーベル化学賞を受賞した下村脩先生が発見した蛍光タンパク質を利用すれば、本来は見えない神経細胞の形が観察できます。
神経科学の研究は未知の点が多いですが、だからとてもやりがいがあります。生命理学専攻で学ぶことは、高校までの生物学とは全く異なる世界が待っています。

望月さんは、動物が好きで生物に関心があり、大学では学部の4年間だけでなく大学院の修士課程まで学びたい、そしてせっかく修士課程まで学ぶのであれば名古屋大学へという思いから名古屋大学理学部をめざし受験勉強に取り組んでいたそうです。すでに大学で生物を学ぶことを固く決めていたため、理科の選択科目決めの際には迷わず生物を選び、授業だけでなく資料集を見て過ごすことが楽しかったとお話しされました。また高校時代には、勉強だけでなく百人一首部にも入り、悔いなく熱中していたため、部活動引退後は自然と受験勉強へシフトできたと話されていました。名古屋大学へは推薦入試で進学したそうですが、倍率が高いため推薦入試を受験する方も一般入試を見据えた受験勉強はしてほしいと話されていました。
続けて学部時代の学生生活についても学年ごとの望月さんのカリキュラムを投映しながらお話ししてくださいました。学科が分かれていない名古屋大学理学部は、1年生で基礎となる教養科目を受講しながら行きたい学科を考え、学科配属が決まった2年生から生物に関する知識を習得するという流れだったそうです。望月さんは2年生になったときから百科事典のような分厚い教科書を授業以外でも熱心に読み、基礎知識の習得を徹底されました。専門性の深まった3年生には、さまざまな研究と絡めた講義が多く、学部生でありながら最先端の研究に触れることができたのでとても楽しかったそうです。研究室配属となる4年生以降は、基本的には自分で計画を立てて研究するスケジュールとなり、教授や友人の支えもありながら毎日を過ごされているそうです。
具体的な研究内容については、さらに生き生きとお話しいただけました。理学部生命理学科は生命現象の理解をめざすための研究を行い、そのための研究対象となる「生物」は動物・植物・菌・細胞など多種多様です。その中で望月さんは、「動物は何を考えているのか？そのための遺伝子はどのようなものなのか？」に興味を持ち、さまざまな生物には「好み」があり「行動」も異なる、「好み」や「行動」は脳神経にある神経構造の違いが原因で起こっているのでは、という仮説解明のため、2種類の「ショウジョウバエ」を対象に神経構造の比較を研究されています。研究のため国立遺伝学研究所という外部研究施設で最先端の実験技術を用いて、一見見た目は同じショウジョウバエの神経構造の違いを探究しており、卒業までに必ず解明すると意気込んでいらっしゃいました。
好きなことを学べる環境を最大限活用して、積極的に行動されている望月さん。最後に、大学では最先端の研究が溢れていてそれが分かりやすく学べる環境があり、さらには最先端の機器を使って自分の好きなことができる、こんな貴重な経験は一生できないと感じているので、ぜひ皆さんにも感じてほしいと笑顔でお話されました。