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SCIENTIFIC AMERICAN October 2018

Rabies on the Brain

狂犬病ウイルスで神経網を探索

By Andrew J. Murray A. J. マレー
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Historians of medicine have traced the terror that the The Hound of the Baskervilles evoked in Arthur Conan Doyle’s fans to the profound impact of rabies on contemporary British consciousness. With an ability to turn the most placid of pets into frothing, raging beasts and an almost 100 percent mortality rate, the rabies virus was one of the most feared scourges in human history.  アーサー・コナン・ドイルの小説『バスカヴィル家の犬』が読者の恐怖をかき立てたのは,狂犬病が当時の英国人の意識に深刻な衝撃を与えていたからだと医学史研究家は考えている。おとなしいペットを口から泡を吹く凶暴な獣に変える能力を持ち,感染者をほぼ100%死に至らせる狂犬病ウイルスは,人類史上で最も恐れられたものの1つだった。
As early as 1804 experiments by German physician Georg Gottfried Zinke indicated that the virus occurs in high concentrations in the saliva of an infected animal. The germ also acts to enhance the production of saliva while increasing the amount of it present in the mouth—explaining why rabid dogs drool. Louis Pasteur went on to demonstrate in the 1880s that the brain, too, is infested with the virus. None of this is an accident. Two centuries of research have now established that the rabies virus combines a propensity to be transferred from the saliva-soaked jaws of an infected animal with a diabolical ability to drive it into a frenzy of aggressive biting. By a feat of evolution, the virus manipulates the host’s brain to ensure its own efficient transmission.  早くも1804年には,ドイツ人医師ツィンケ(Georg Gottfried Zinke)が,狂犬病ウイルスが感染動物の唾液に高濃度に含まれることを実験で示していた。さらに,ウイルスの作用によって唾液の生産が高まり,口の中の唾液量が増える。狂犬病の犬がよだれを垂らす理由だ。1880年代になると,パスツール(Louis Pasteur)が脳もウイルスに感染していることを示した。これらは偶然ではない。2世紀におよぶ研究から,現在では,狂犬病ウイルスが感染動物の唾液まみれの顎から他の動物へ移ろうとする傾向と,感染動物を凶暴化させる悪魔的な能力を併せ持つことが判明している。進化の離れ業によって,狂犬病ウイルスは効率よく伝播できるように宿主の脳を操っているのだ。
Rabies still kills more than 59,000 people annually. Thanks to vaccinations and the quarantine of infected animals, however, it no longer evokes terror in the developed world. Rather neuroscientists are turning the malign germ to the advantage of humankind. The rabies virus is adept at making its way from the site of the bite to the brain by jumping stealthily from neuron to neuron—thereby evading detection by the immune system. A number of researchers, including those in my group at the Sainsbury Wellcome Center for Neural Circuits and Behavior in London, have now harnessed and refined this ability to visualize the connections between neurons.  狂犬病はいまだに毎年5万9000人以上の人の命を奪っている。だが,ワクチン接種と感染動物の隔離のおかげで,先進国では狂犬病が人々の恐怖をかき立てることはもはやない。むしろ,神経科学者は狂犬病ウイルスを人類のために役立てている。狂犬病ウイルスはニューロンからニューロンへとこっそり跳び移り,したがって免疫系に感知されることなく,咬傷部から脳に巧みに移動する。英ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジにあるセインズベリー・ウェルカム神経回路・行動研究センターの私たちを含め多くの研究グループはいま,この能力を利用・改良してニューロン間の接続を可視化している。
The human brain consists of billions of neurons, each connected to thousands of others; mapping this tangled web of wires is essential for understanding how it generates our emotions and behaviors. Using engineered varieties of the rabies virus, we can now observe what kinds of inputs a particular type of neuron receives, how electrical signals move from the eye to the brain and what types of neurons control posture to keep us from falling over. Although the field is still in its infancy, in the future such information could help us understand, and perhaps find remedies for, neurological disorders such as Parkinson’s disease.  人間の脳は数十億個のニューロンから成り,それぞれが何千個ものニューロンと接続している。脳が感情や行動を生み出す仕組みを理解するには,この複雑な神経網を描き出すことが不可欠だ。現在,改変された狂犬病ウイルスを使うことで,特定のニューロンがどんな種類の入力を受け取るのか,電気信号が目から脳までどう伝わっていくのか,どんなタイプのニューロンが私たちの姿勢を制御して転倒を防いでいるのかを観察できるようになっている。この分野はまだ揺籃期にあるが,将来,このような情報がパーキンソン病などの神経疾患を理解し,その治療法を見つけるのに役立つだろう。