痛みを感じるとその価値を理解するのは難しいが、ほとんどの生き物は痛みなしでは生きていけない。 痛みは、何かが体に害を及ぼしているという信号であり、行動を起こす必要があるということなのです。
痛みの受容体について学ぶ方法の1つは、これらの受容体が存在しないと思われる種を研究することです。 ヤギ、シカ、ツキノワグマは皆、かゆみを伴う発疹を作ることなく、喜んでウルシを食べます。
私は長年にわたって奇妙な生物学を理解しているので、動物界で最も特殊な捕食者の1つ、キリギリスネズミ (Onychomys torridus) について学びたかったのです。 この小さなネズミは、他のネズミが化学的防御をするために放っておくような獲物にも大食漢で挑みます。 私がミシガン州立大学在学中に所属していたアシュリー・ロウとマット・ロウの研究室では、バッタ・マウスがどのようにして危険な食べ物を摂取できるかを研究している。 この能力を理解することは、痛みの経路に関する洞察をもたらし、痛みの信号を遮断するための新しい非中毒性の治療法を見つけようとする科学者の助けとなるかもしれません。
Mice vs. beetles
バッタマウスの捕食行動についての詳細を明らかにするために、私はオリビア・グスワイラー、ビクトリア・ローズ、マット・ロウとともにアリゾナ州南部のソノラン砂漠に出かけました。 砂漠は美しいが、敵対的である。
そこにいる多くの動物は、餌を捕まえたり、捕食者から身を守ったりするために、毒や毒物など、極端な適応を発達させてきました。 ソノラ砂漠にあるサンタ・リタ実験場の研究施設です。 Lauren Koenig
私たちは、食事の好みが異なる3つの近縁種のマウスに焦点を当てました。 シカネズミ（Peromyscus）は雑食性で、昆虫を主食とし、北アメリカ中の台所にあるもので補うことで知られています。 ピーナッツ型のポケットマウス（Chaetodipus penicillatus）は、種子や穀物を好んで食べるが、最後の手段として昆虫を食べることがある。
一方、ミナミキバネネズミは貪欲な肉食動物である。 夕暮れ時には、「オオカミの遠吠えのミニチュア」とも形容されるような、静かなチークレットのような長い鳴き声を上げる。 ずんぐりした足と褐色と白の模様のある被毛は、小さなコーギーのように見えるが、その攻撃的な性格は嘘のようである。 ムカデ、タランチュラ、サソリ、そして他のネズミなど、動くものなら何でも襲って食べる。 シカネズミが数分で死んでしまうサソリの毒に対しても、バッタネズミは驚異的な免疫力を持っているのです。
私たちはバッタネズミ、シカネズミ、ポケットマウスがどのように異なる種類の昆虫を食べているかを知りたいと思い、80匹以上を捕らえ、食行動テストを行いました。 それぞれのマウスに、ほとんど無防備なコオロギと、カメムシ（Eleodes longicollis）を与えたのです。 これらの虫は、砂漠のチョコレートがけプレッツェルのようなもので、対照的な味を含む高カロリーのお菓子なのです。
しかし、ジューシーな中心部に到達するために、捕食者は硬い外殻と、カブトムシが後頭部から吹き付ける、焼けつくような刺激的なスプレーを克服しなければならないのである。 このスプレーにはベンゾキノン系化学物質が含まれており、漂白剤に似たガスを放出し、長時間さらされると目、鼻、口、皮膚を傷つけることがあります。
味覚テスト
典型的な戦闘では、ほとんどのバッタネズミはすぐにカブトムシを攻撃しますが、顔いっぱいに化学スプレーを浴びると撃退されました。 目を閉じて砂に頭をこすりつけ、毛皮についたスプレーを払い落とそうとしているように見えたのです。 しかし、驚くべきことに、それぞれのネズミは、カブトムシが落ち着くまで頭を噛んで戻ってきた。 その後、ネズミはカブトムシをサンドイッチのように挟み、6本の脚と空の殻が残るまで、胴体の下の方に向かって、カリカリと音を立てながら食べました。 シカネズミは、まるでレストランの客が辛いチリを注文するかどうか考えるように、カブトムシの周りを嗅ぎ回った。 しかし、多くのネズミは、よりマイルドなコオロギを食べ、結局はあきらめた。
医薬品のモデルとしての肉食性げっ歯類
バッタネズミは、非常に効率的に捕食する特別な能力を持っています。 カブトムシを腹部ではなく頭部に噛みつき、素早く無力化するような攻撃行動をとるのが見られました。 また、顔をこすったり、砂に埋めようとしたりする防御行動も見られ、目や鼻、口などにベンゾキノンが付着している可能性が示唆された。 しかし、ネズミはこのような表面的な不快感にもかかわらず、執拗にカブトムシを追いかけたのである。 この行動には、化学物質に対する耐性があるのかもしれない。
シカネズミはこのような行動を見せなかったので、同じ種類の食物を食べるのに必要な適応を持っていないのかもしれない。 バッタマウスはベンゾキノンに対して感受性の低い感覚受容体を持っている可能性がある。 この疑問を解決するために、ロウ研究室では現在、シカマウスとキリギリスマウスの感覚受容体を調べています。
しかし、これらの動物が、痛みの感覚を引き起こす他の化学物質に対する感受性を低下させていることは分かっています。 カメムシに対する回避的条件付けを示さないという証拠さえある。つまり、バッタ・マウスは、スプレーで否定的な経験をした後でも、カメムシと痛みを関連付けることを決して学習しないのである。
今後の研究により、バッタマウスの脳で、痛みの感覚を遮断する方法について、さらに多くの手がかりが見つかるかもしれません。 アドビルなどの非ステロイド性抗炎症薬のような人間の薬は、組織を炎症させる特定の化学物質の体内での生産をブロックすることによって痛みを軽減します。 同様に、感覚受容体の錠の形状に合わせたキーを模倣した薬物は、それらの受容体が痛みの信号を送るのを阻止する可能性がある。
You are what you eat
バッタマウスの痛みと味覚受容体について詳しく知ることは、そもそもなぜ他のマウスとこんなに違ってしまったのかを理解するのにも役立つかもしれません。 多くの肉食動物は草食動物に比べて味覚受容体の数が少ないのですが、これはおそらくどの植物が有毒であるかを感知する必要がないためでしょう。 アシカやイルカのように餌を丸呑みする海洋哺乳類は、ほとんどの味覚受容体を完全に欠いています。
吸血コウモリのような他の動物は、条件付き味覚嫌悪（過去に気分が悪くなった食物を避ける傾向）ができないようです。 そのような行動は、哺乳類の血液という厳しい食事に従い、毒性のある食べ物にめったに出会わない動物には無意味でしょう。
おそらく、バッタマウスの味覚受容体の遺伝子変化は、砂漠で限られた食料を他のネズミと競合させるのに役立ったのではないでしょうか。
ヒトとマウスが遺伝的に似ていることを考えると、この獰猛な肉食動物は、いつの日か、ヒトの苦しみを和らげる薬を設計するための主要なプロトタイプになるかもしれない。