私がパーティーに行けば
セックスを研究する
科学者であることが
すぐにばれてしまいます
すると色々と質問が 飛んでくるわけなんですが
これには特定の パターンがあるようです
質問はこう始まります
「友達から聞いたんですけど...」
質問の終わりはこうです
「本当なんですか？」
幸いにもほとんどの
質問にはお答えできますが
お答えできないこともあります
「申し訳ありません それは私の専門ではないんです」と
言わざるを得ない時もあります
私は臨床医ではなく
解剖学を研究する 比較生物学者です
私は様々な動物を観察しながら
正常な組織や器官の 働きを研究しているのです
ですから問題が起きた時の
解決策を探る臨床医とは
やってることが
少し違います
生物学上の簡単な問題に対する
解決策の中の類似点と相似点を
探っているのです
さて 本日 ここでお伝えしたいのは
このような営みは研究者の
難解な学術活動ではないことと
より幅広い動物種
組織 器官系を
研究することで得られる洞察は
私たち人類全員の健康と
直接に関わる可能性がある ということです
このことは最近行った 性別による脳の違いの研究と
ペニスの機能・解剖学の研究の
両方において正しいことが
証明されています
私のパーティー好きの 理由がおわかりですね
(笑)
さて 本日は 私のペニスの研究から
一例を紹介して
ある器官系から得られた
知識が異なる領域に
どのように情報を 提供し得るかご説明します
皆さんはご存じだと思いますが ９歳の息子は
ペニスのことをよくは 知らなかったので説明をしました
ペニスとは精子をある個体から
別の個体に 送り込むためのものだと
後ろのスライドは
動物界で見られるペニスの
ほんの一例です
動物界のペニスは 本当に多種多様で
筋肉の管 足やひれの変形したものも ありますし
哺乳類のものは膨張する 肉のような管状器官です
もちろん皆さん…
少なくとも半数の方は ご存じだと思います
(笑)
こんなにも多くの 種類があるのは
生物学上の基本的な問題を
効果的に解決するためです
つまり 精子を 卵子に到達させて
受精卵を作るためです
実は体内受精に ペニスは必要ありません
逆に体内受精の進化に伴って
ペニスが誕生したのです
この話をすると いつも聞かれるんです
「なんで興味を 持たれたんですか？」
その答えは「骨格」です
骨格とペニスが密接に
関連しているとは 普通は思いませんよね
ですから 骨格なんていうのは
速度や力を生み出すための
単なるカチカチの てこと思われがちです
私が初めて携わった 生物学の研究は
学部時代に行った 恐竜化石学でした
まさにそういう領域についてでした
しかし生物力学を学ぼうと 大学院へ進むと
骨格の機能についての 知識を深められる
学位論文テーマを 見つけたくなりました
色々と探しましたが
ほとんど実りはありませんでした
しかし ある日 哺乳類の
ペニスはどうかと考えました
なんと言っても特異的な 構造をしていますから
体内受精に使用される前に
機械的挙動になにか
劇的な変化がなければなりません
通常は 柔軟で曲がりやすい
器官でした
しかし 性交渉に 使用される際は
硬直して
簡単には曲がらないように
ならなくてはいけません
さらに 機能する必要があります
生殖機能が働かない個体には
子孫ができないため
遺伝子プールから 排除されてしまいます
そこで考えました
「骨格が問題を提起しているんだ」
このような骨格ではなく
こちらの類の骨格です
組織を支え 力を伝えるものは 全て機能的には
骨格と呼ぶことができるからです
ミミズのような動物は大抵
骨格にもたれかからずに
身体を支えていることは
既に知っていました
その代りに身体は 補強された水風船みたいで
これを静水力学的骨格と 呼んでいます
静水力学的骨格には
二つの要素が必要です
加圧された流体と
張力が掛かり
線維性タンパク質で補強された
周囲の壁組織との相互作用です
この相互作用が最重要であり
二つ揃って初めて 支持が得られます
液体だけがあっても
これを囲う壁がなければ
圧力を上げ続ければ
ただの水たまりに なってしまいますし
壁だけで内部に液体がなければ
水圧がなくなりますから
小さなボロ切れしか残りません
ペニスの断面図を見てみると
静水力学的骨格の特徴が
よくわかります
中心部は
勃起性の海綿状組織であり
血液という液体で 満たされています
これが コラーゲンという硬い
構造タンパク質を豊富に含む 壁で囲まれています
しかし このプロジェクトを 始めた当時は
ペニスの勃起について 最も筋の通った説明と言えば
構造タンパク質を豊富に含む 壁で囲まれていて
血液の圧力が上昇することで
ジャジャーン！ 勃起するというものでした
膨張現象については これで説明できます
血液が流入し 組織が膨らむんです
しかし 勃起の完全な 説明とはいきませんでした
というのも 曲がりにくくなる
メカニズムの説明は 含まれていなかったのです
壁組織の体系的観察が されていませんでした
そこで この壁が謎を解くための
重要な鍵だと考えたのです
ちょうどその頃
大学院のアドバイザーに 言われました
「ちょちょっと待て！ 落ち着くんだ」
私がプロジェクトのことを 半年も話し続けるうちに
彼は気づいたのでした
私が真剣にペニスについて 考えていることを
(笑)
彼は警告をくれました
「この道を進むなら気をつけろよ
成功する保証はないぞ」
道を踏み外してしまうのではと 心配をしてくれたのです
世間一般では気恥ずかしいと 考えられているこの問題に対する
私の出すかもしれない回答が 彼には
とりわけ興味深く 思えなかったのです
その理由とは
当時 自然界で 発見されていた
静水力学的骨格は全て
基本的に 同じだったからです
中心に液体があり
それを囲む壁があるのです
壁の内部の補強線維は
骨格の長軸方向に
交差するらせん状に並びます
後ろの画像は
交差するらせん状骨格の
一部を写したもので
壁の表面が見えるよう スライスしてあります
矢印は長軸です
青色と黄色で色づけされた
二層の線維が
右斜めと 左斜めに 並んでいることが伺えます
線維の断面の一部から
骨格の長軸の周りに
らせん状に配置しているのが分かります
ちょうど指を入れると 抜けなくなる
中国式フィンガートラップに似ています
この骨格構造には 特別な働きがあります
それを今からお見せします
これは風船を
布で覆って作った
骨格の模型です
布には斜めに裁断してあります
らせん状に包んでいるところが 見えますね
線維は骨格の動きに 合せて方向が変わります
柔軟性がありますね
内外からの力に順応する形で
簡単に 伸びたり 縮んだり 曲がったりします
私のアドバイザーは 「ペニスの壁が
他の静水力学的骨格と一緒だったら？」
という心配をしていました
研究の意味が なくなってしまいますし
生物学に新たな知識を
提供することが できなくなります
そこで思ったんです 「確かにその通りだな」
そして長く長く 悩んだのですが
一つ気に掛かることがありました
ペニスは機能している最中に
クネクネしないということです
(笑)
つまり何か 仕掛けがあるんです
そこでペニスの壁の 組織を入手して
勃起させた状態で
切片を作り スライドガラスに載せて
顕微鏡で観察してみました
もちろん交差するらせん状の コラーゲンが見えると思っていました
しかし実際は ペニスには
内と外の 二層があったのです
矢印は骨格の長軸です
これには本当に驚きました
他の人にも見せましたが
みんな同様に 驚愕していました
なぜみんな 驚いたのでしょうか？
先ほどとは異なる 線維配列でも
理論的に静水力学的骨格が
成立することは わかっていました
それは長軸に対して線維が
0度と90度で 直交する場合でした
しかしこのような組織は 見つかっていませんでした
私が見ていたのはそれでした
線維がこの角度で 交差することによって
骨格に異なる性質が出てきます
同じ材料で作った
模型をお見せしましょう
同じ風船に 同じ布でできています
内圧も同じにしてあります
唯一違う点は
線維の交わり方です
交差らせん構造とは異なり
こちらは 伸び縮みもしませんし
曲がりもしません
ここから分かることは
壁の組織は血管組織を
単に覆っているだけではなく
ペニスの骨格の一部を 形成しているのです
勃起組織の 周りの壁がなければ
このような補強がなければ
変形してしまいます
膨張したペニスは 曲げる力に抵抗できず
勃起が可能になりません
この観察は
人間にも医学的応用が可能です
しかし義肢学や ソフトロボティクスをはじめ
形や硬さの変化が 重要な分野であれば
基本的に全てに
応用できると考えています
まとめると
20年前は
「解剖学に少し 興味があるの」と
大学で言えば アドバイザーに
「解剖学は 終わった科学だよ」と
言われたものでした
このことは 全くの間違いでした
人体の なんの変哲のない構造にも
まだまだ学ぶことは あると信じています
分子生物学や 遺伝学だけではなく
解剖学にも 学ぶところはあります
時間には限りがあります
ですから一つの疾病 モデル 問題に
囚われてしまいがちですが
私の経験によると 時間を掛けて
より大きな視点に立って
アイディアを当てはめ
結果を見つめることが 大切なのです
最終的には無脊椎生物の骨格に 関するアイディアから
哺乳類の生殖器官についての
情報が得られた訳ですから
他にも未だ発見されていない 相互関連性のある
情報がまだまだ あるかもしれないのです
ありがとうございました
(拍手)