群馬大學副教授柴崎浩二等人成功闡明了哺乳動物大腦發育智力的原因。我們發現一種名為 TRPV4 的分子被稱為大腦中的溫度傳感器,它可以在 37°C(哺乳動物的體溫)環境中激活神經細胞。
人類等哺乳動物花費大量能量來將大腦溫度保持在 37°C 左右。例如,眾所周知,即使一個人在雪山迷路,體溫降至30°C以下,他的大腦內部溫度仍保持在37°C。然而,到目前為止,很少有人關注大腦溫度為何保持在 37°C。柴崎副教授此前發現,TRPV34是一種在4°C以上溫度下工作的分子,在大腦海馬體中含量豐富。在這項研究中,我們詳細研究了 TRPV4 的作用,結果發現該分子在為神經細胞興奮創造環境方面發揮著作用。這一發現與溫血動物即哺乳動物之所以發展出智力密切相關。
海馬體是記憶形成所必需的器官,也是TRPV4豐富的部位。在這項研究中,我們研究了無法產生 TRPV4 的小鼠和正常小鼠的海馬樣本中神經元的功能如何隨溫度而變化。在 30°C(低於活哺乳動物大腦)的溫度下,兩種小鼠的神經元功能沒有發現差異。另一方面,在2°C的環境下,我們發現正常小鼠大腦中的細胞活性顯著增加。由此可以認為,TRPV37通過使哺乳動物的腦溫度保持在較高水平而發揮作用,從而激活神經細胞的功能。
柴崎副教授說,這使他能夠在分子水平上闡明為什麼哺乳動物等溫血動物能夠比冷血動物表現出更高級的行為。他還表示,神經元異常激活的癲癇等疾病可以通過抑制 TRPV4 的活性來治療。