マウスを遺伝子操作して磁場の中に入れると、脳の報酬系が刺激され、「おいしいおやつを食べたときのように気分がよくなる」状態にできたという実験結果が発表された。

マウスたちの行動を磁場によって操作できるようになれば、害獣の駆除に役立つかもしれない。しかし、今回の実験成果はそれだけに留まらない。生きた動物における特定の脳回路を磁場で遠隔操作できるだけでなく、脳の機能や異常を研究するための道筋をつけ、「マグネト遺伝子」療法で脳疾患を治療するための道も開かれたと、『Nature Neuroscience』に掲載された研究論文には書かれている。

ヴァージニア大学で生物医学を研究するアリ・ギュレル率いるチームは「われわれが知る限り、磁場による神経系の制御が証明されたのは今回が初めてです」と述べている。

ギュレル氏らは今回の研究で、まずは、脳細胞において磁場に反応するイオンチャンネルの作成に取りかかった。イオンチャンネルは、神経回路の情報伝達で必要な活動電位を発生させるものだ。

遺伝子を操作されたのは、機械的な圧力に反応することが知られているTRPV4というイオンチャンネルだ。ギュレル氏らはTRPV4の遺伝子を、フェリチンと呼ばれる鉄タンパク質の遺伝子と融合させた。フェリチンには鉄原子が含まれており、外部の磁場に弱い反応を示す（常磁性：外部磁場が無いときには磁化を持たず、磁場を印加するとその方向に弱く磁化する磁性のこと）。

ギュレル氏らはさらに遺伝子操作を繰り返して、マグネト（Magneto）というハイブリッドなタンパク質をつくり出した。細胞内の磁場に反応するタンパク質だ。マグネトを含む細胞に磁石を近付けると、マグネトは反応し、イオンチャンネルが開かれた。

脳発達のモデル生物として用いられるゼブラフィッシュにマグネトの遺伝子を挿入してみると、複雑な行動を変化させることが可能だとわかった。ギュレル氏らはある遺伝子スイッチを使い、触覚にかかわる神経細胞でマグネトを活性化させた。磁場を与えると、尾びれを丸める時間が長くなった。尾びれを丸める行動は、もともとは触覚による逃避反応の一種だ。

続いて、哺乳類のモデル生物であるマウスでの実験が行われた。脳内の報酬と刺激の経路をつかさどる神経伝達物質ドーパミンに反応する細胞でマグネトを活性化させると、マウスを室内に設けた磁場に導くことができるようになったという。

関連記事：「遺伝子組み換え蚊」は人類の敵か、味方か