成体単独性ホヤにおける慣れと感作の学習

学習の手がかりを与える単純な海の生き物

学習や記憶を考えるとき、私たちは通常ヒトや他の哺乳類のように何十億ものニューロンで満たされた脳を思い浮かべます。しかし、はるかに単純な動物であっても、周囲で何を無視し何を恐れるかを判断する必要があります。本研究は意外な候補である単独性ホヤ Polycarpa mytiligera の学習を調べます。この袋状の海洋動物は海底の岩に付着して生活しており、経験から学び数日にわたり記憶できることを示すことで、基本的な学習過程が我々の遠い祖先においてどのように進化したかについて新たな窓を開きます。

ホヤとの出会い

ホヤは小さく柔らかい体を持つ濾過給餌動物で、成体になると定着して生活し、ある開口部から海水を取り入れ別の開口部から押し出します。これらの開口部（吸水口と排水口に相当するシフォン）は呼吸や摂食に不可欠ですが、外敵にさらされやすい部分でもあります。主な防御は単純かつ素早く、触れられたり刺激されるとシフォンがパッと閉じて体が収縮します。紅海によく見られる Polycarpa mytiligera は、脊索動物—脊椎動物を含む広い群の一員である点や、全身再生能力に優れる点で特に興味深い存在です。神経系は約1万個のニューロンと比較的少ないものの、詳細に調べられる複雑な行動を支えています。

無害な接触を無視することを学ぶ

研究者たちは慣れ（ハビチュエーション）と呼ばれる基本的な学習に着目しました。これは繰り返される無害な刺激への反応が徐々に消えていく現象です。彼らはホヤの口側シフォン付近を1分ごとにやさしくブラッシングし、これを10回の試行からなるセッションとして6日間繰り返しました。カメラが各触刺激後のシフォン開口の縮み量を記録し、専用の追跡ソフトが動きを収縮強度の数値指標に変換しました。訓練を重ねるにつれて防御反応は着実に弱まり、3日目頃にはシフォンは以前ほど強く閉じなくなり、それ以降の訓練ではほとんど変化が見られませんでした。1日の休息後に再テストしたところ、繰り返しブラッシングを受けた個体は未訓練個体よりもはるかに小さい収縮を示し、反応の低下が単なる一時的な疲労ではなく持続する学習変化であることが示されました。

ショックの後に敏感になる

次に研究チームは慣れの裏返しである感作（センシティゼーション）を調べました。ここでは強い、または不快な事象がその後の軽微な刺激に対する反応性を高めます。二つのホヤ群はまず短いセッションのやさしい触刺激を受け、これは反応のいくらかの初期低下を引き起こしました。一方の群には続いて微小電極を通して短く強い電気ショックを与え、もう一方の群は休ませました。短い休止の後、両群は再び同じやさしいブラッシングを受けました。ショックを受けた個体は、ショックを受けなかった仲間よりもはるかに強いシフォン収縮で反応し、ショック前よりも明らかに反応が大きくなっていました。この元のレベルを上回る反発は、単に慣れの回復が起きただけではなく真の感作を示しており、動物が不快な出来事の後に一時的に「警戒状態」になることを明らかにします。

なぜこれらの単純な行動が重要なのか

ホヤの神経系は海産腹足類 Aplysia のような古典的な無脊椎モデルに比べてはるかに単純ですが、その学習能力は驚くほど類似しています。個体は無害な出来事に対する反応を日内・日跨ぎで抑える一方、脅威となるショックの後には素早く防御を高めることができます。ホヤが脊椎動物に最も近い生きた近縁の一群であることから、こうした共通の学習形態は基礎的な記憶過程が深い進化的起源を持つことを示唆します。Polycarpa mytiligera の中枢神経系を含む全身再生能力と合わせて、この研究は記憶がどのように保存され、場合によってはどのように再構築されるかを探る今後の実験への道を開きます。専門外の読者にとっての主なメッセージは明快です：一見単純な海の生き物であっても雑音と危険を区別できるということであり、学習と記憶の基盤は古く広く生物界に共有されている可能性が高い、ということです。

引用: Gabso, B., Zer-Eshel, G., Cohen, S. et al. Habituation and sensitization learning in adult solitary ascidians. Sci Rep 16, 13529 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43408-9

キーワード: 学習と記憶, 慣れ（ハビチュエーション）, 感作（センシティゼーション）, ホヤ, アスシディアン