統合失調症における全脳灰白質シナプス末端密度、年齢、知的機能：生体内[11C]UCB-J陽電子放射断層撮影研究

この脳研究が重要な理由

統合失調症の人々はしばしば思考や記憶に問題を抱えます。多くの研究者は、神経細胞同士をつなぐ微小な接点であるシナプスが関与している可能性を疑っています。本研究では、生体内で特殊な脳スキャンを用いて、統合失調症患者と健常ボランティアの全脳にわたるシナプスを調べました。主な問いは二つです：統合失調症ではこれらの接点が減っているのか、そしてそれが一部の人がIQテストで低い得点を示す理由を説明しているのか、という点です。

生体で脳の接続を観察する

これまではシナプスを詳細に調べるには死後脳組織の解析が必要でした。研究チームは、シナプス末端に存在するタンパク質に結合するトレーサーを用いた陽電子放射断層撮影（PET）という高度な手法を使いました。灰白質でのこのトレーサーの結合の強さを追跡することで、研究者は18～65歳の43人の統合失調症患者と26人の健常ボランティアの脳における全体的なシナプス末端密度を推定できました。参加者全員は、現在のIQの標準検査に加え、不規則な単語の発音から病前の知的水準を推定するテストも受けました。

シナプス末端は減少するが、思考能力が必ずしも低下するわけではない

群間比較では、灰白質における全体的なシナプス末端密度が統合失調症の人で健常ボランティアよりも低いことが示されました。これは、統合失調症が特定の一、二領域に限られた変化ではなく、シナプスの広範な減少や減弱を伴うという先行研究の示唆を補強します。先行の大規模研究と同様に、統合失調症の人は現在のIQおよび推定された病前IQの両方で健常者より低い得点を示しました。しかし、個人間でシナプス密度と知的パフォーマンスの関連を調べたところ、有意な関係は見られませんでした。シナプストレーサーの結合が多い人が組織的にIQで高得点を取る、という傾向は、統合失調症群でも健常群でも観察されませんでした。

年齢が私たちのシナプスに与える影響

本研究はまた、年齢とシナプス密度の関連も調べました。全サンプルを通じて、年齢が高い参加者ほど灰白質におけるシナプストレーサーの結合が低くなる傾向があり、シナプス末端の数は年齢とともに徐々に減少することを示唆しました。この傾向は統合失調症群と健常群を別々に解析しても保持され、年齢に伴う減少の強さは両群で類似していました。つまり、統合失調症の人々は出発点の全体レベルが低いものの、シナプス末端の喪失に関しては一般的な加齢パターンに従っているように見えます。

統合失調症における認知についての示唆

研究者たちは、シナプス密度の低下が統合失調症で見られる知的パフォーマンスの低下（病前および病後の両方）を説明する手がかりになることを期待していました。しかし、シナプス末端とIQ尺度との間に明確な関連が見られなかったことは、状況がより複雑であることを示唆します。研究チームは、薬物の影響、病期の長さ、特定脳領域の差異など多くの可能性を検討しましたが、主要な結論は変わりませんでした：全体的なシナプス末端密度は、広範な思考能力の尺度と一致して変化するわけではない、ということです。

脳の変化と認知障害を再考する

一般向けの結論としては、統合失調症は神経細胞間の微小な接点の全体的な減少を伴うようであり、これらの接点は誰にとっても年齢とともに徐々に減少する、という点です。しかし、この特定のタイプのシナプス変化が統合失調症におけるIQ低下の直接的な原因であるとは考えにくいことが示されました。むしろ、シナプスの柔軟性（可塑性）、シナプスでの信号処理の仕方、あるいは他の細胞型の変化など、脳接続のほかの側面が思考や記憶の問題により大きな役割を果たしている可能性があります。認知がなぜ影響を受けるのかを完全に理解するには、シナプス機能の異なる側面を捉えられる将来のイメージング手法が必要になるでしょう。

引用: Onwordi, E.C., Whitehurst, T., Shatalina, E. et al. Whole brain grey matter synaptic terminal density, age and intellectual functioning in schizophrenia: an in vivo [¹¹C]UCB-J positron emission tomography study. Neuropsychopharmacol. 51, 1023–1031 (2026). https://doi.org/10.1038/s41386-026-02349-7

キーワード: 統合失調症, シナプス密度, 脳イメージング, 認知機能, 老化