Image courtesy of Tal Shomrat and Michael Levin

どうやら頭部を失っても記憶はなくならないらしい。少なくともプラナリアにとっては。

幹細胞が全身に存在するというプラナリアは、その著しい再生能力から再生医療の研究によく使われてきた。1匹のプラナリアを半分に切断すれば、2匹の完全なプラナリアとなり、2週間ほどでその脳すら完全に再生される。

しかしプラナリアの特性は再生能力だけではない。1960年代に行われた研究では、本能的に光を避けるプラナリアでも「光のある場所に餌がある」とトレーニングされた個体は、インプットされた記憶を長期間覚えていることが可能だとされてきた。しかも驚くべきことに、半分に切断後、尻尾から新たな頭部を再生したプラナリアでも、かつてのトレーニングを“覚えている”のだという。

ただし、それが事実、「脳から記憶を想起」した結果なのか、光や匂いに対する「条件反射」や「感作」のようなものの影響なのかが明らかにされていなかった。

そこで、米マサチューセッツ州タフツ大学のタル・ショムラットとマイケル・レヴィンが、この謎の解明に乗り出した。『The Journal of Experimental Biology』に掲載された論文によると、彼らは数百というプラナリアの環境（温度、時間、水の種類、餌の種類など）を徹底的に均一化し、長期記憶のためのトレーニングもすべて自動化。さらに光による条件反射や感作の影響を極力避けるために、プラナリアをざらついた表面のあるペトリ皿に移し、そのざらついた環境にこそ餌があると学ぶよう、暗闇で10日間のトレーニングを施した。

正しく脳（中枢神経）を使って記憶されているかを調べるテストには、プラナリアの光を避ける習性を逆手に取り、青いLEDライトで餌を照明。ざらついた表面に餌があると知らないコントロールがペトリ皿の縁から動かなかったのに対し、学習した個体は、光を避ける習性があるにもかかわらず、その感触を頼りに餌へと到達した。

研究者らは、その記憶が最後のトレーニングから14日間は持続することを確認。その後プラナリアを咽頭前で半分に切断し、頭部の再生後（切断から10～14日後）に長期記憶が残されているかどうかを、餌への到達時間をコントロールと比べることで判断した。

結果は常識的に納得のいくものだ。新たな脳を完全再生したのだから、覚えていないのは当たり前だと思われるだろう。事実、トレーニングを施された頭部再生後のプラナリアと、記憶トレーニングなしのコントロールを比べると、ざらついた表面上にある餌への到達時間はさほど変わらなかった。しかし驚くべき結果はここからだ。

次のシナリオを考えてみてほしい。わたしたちが何かを学習し、忘れてしまったとしよう。だが次に同じことを学ぶ機会があった場合、「そういえばこうだった」と思い出し、学び直すことはいくぶん簡単ではないだろうか？

それと同様、新たな頭部を再生したプラナリアは、コントロールと比べて「再トレーニング」で学ぶ速度が格段に早かったのだ。一度ざらついた表面にある餌を食べさせただけで、新たな頭部をもつプラナリアはあたかもトレーニングを思い出したかのように行動した。

この結果は、プラナリアの「記憶」は条件反射や感作によるものではなく、中枢神経の関与を示唆していると同時に、記憶は脳だけにとどまらないことを示している。では、プラナリアはいったいどこから記憶を脳へと“移動させた”のだろう？　

研究者らは「記憶は脳の外にもあるのではないか？」と、推測する。もしかしたら脳など関与していなく、このように複雑な情報を保持できる末梢神経があるのかもしれない。

それとも、かつて訓練された末梢神経が再トレーニングにより活性化されたことで、その情報が新たな脳へとインプットされたのだろうか。答えは末梢神経にはない可能性だってある。近年の遺伝子の研究でも示されているように、学ぶことにより発現した体細胞内の遺伝子が、切断後に変化を含んだ中枢神経を再生し、ひょっとするとこれが「記憶」となるのではないだろうか？　

この謎を解くにはさらなる研究が必要だ。けれど、もし何らかの記憶が脳以外の場所に貯蓄され、それが人間にも応用可能ならば、今後の医療に大きく貢献できる可能性が広がってくる。プラナリアの研究は、もはや再生医療のためだけではない。アルツハイマーや認知症など、老化現象に伴う記憶消失などの治療に応用できる可能性すら、原始的生物の小さな体に秘められているのだ。