「なぜ男性と女性の行動は違うのですか？」などの質問。古くからあり、絡み合った、深く埋もれた答えがあります。しかし、ハワード・ヒューズ医学捜査官であり、ハーバード大学の分子細胞生物学教授であるキャサリン・デュラックが、重要な答えを明らかにした独創性と創造性で、神経科学者の同僚から非常に尊敬されるようになったのはそのためです.
彼女は発生生物学者としての訓練を受けていますが、哺乳類の生命行動を形成する遺伝的決定と環境の影響のバランスを見極めようとすることで、社会科学者が通常探求する領域に研究を進めています。さらに、彼女は現代生物学の遺伝的ツールを展開して、これらの行動を活性化するメカニズムを発見しています。
彼女のキャリアの比較的早い段階で、動物がどのようにフェロモンを検出するかについてのデュラックの調査は、それらの空中浮遊化学物質が脳に何を意味するかについての私たちの理解を変えました.最近では、彼女の実験により、重要な交尾行動と子育て行動を調節する脳回路がどのように機能するかが明らかになりました。彼女は、これらの行動の特定はしばしば「男性」または「女性」と表現されるが、両方のタイプの回路が存在し、両方の性別で活動している可能性があるという驚くべき証拠を発見した.その結果、トリガーを適切に組み合わせることで、個々の生き物の行動を異性の行動に切り替えることができます。
科学者たちはまだ彼女の発見の完全な意味を探っていますが、デュラックと他の人々は、産後行動障害のような状態に有益な洞察をもたらすかもしれないと期待しています.彼女の研究の関連性により、9 月にわずか 57 歳の Dulac は、科学界で最も高額な個人賞である 300 万ドルの生命科学のブレークスルー賞を受賞しました。受賞理由は、行動を特定の神経メカニズムに結びつけ、「行動科学における数十年にわたるドグマを覆した」彼女の研究の成功を称賛するものでした。
この秋、マサチューセッツ州ケンブリッジで行われた 3 回の Zoom インタビューで、デュラック氏は、これらのパラダイム シフトの発見にたどり着いた研究の旅について語った。このインタビューはそれらの会話に基づいており、わかりやすくするために要約および編集されています。
どこで育ちましたか?
両親が人文科学の研究者だった南フランスのモンペリエで。私の父は、最初の百科事典を書いた啓蒙主義の哲学者、Denis Diderot を研究していました。 知識の。私の母は中世の詩の研究に取り組みました.
私の両親も同じような仕事をしていたので、両親のキャリアのどちらかが他のキャリアに従属しているとは考えていませんでした。私の両親は両方とも家事をしました。母は兄と私が生まれた数年間学校に通っていたので、私たちが幼い頃、父は私たちの面倒をたくさん見てくれました。成長して、私は両親を、それぞれ独自の知的生活とキャリアを持った、本当に興味深い個人として見てきました.
私の 2 人の両親が家で平等だったという事実は、女の子である私が、世界が他の人と同じように私に属していると感じることを可能にしました.
これは 1960 年代のフランスでは珍しいことでしたか?
私はそう言うでしょう。私は小さな友達の家を訪れ、自分の家族がいかに違うかをすぐに理解しました.
一つには、私の両親は私の興味を本当に支持してくれました。たとえば、私は先史時代に魅了されました。たぶん小説Quest for Fireを読んだ [J.-H.ロズニー]十数回。それは本当に私をマークしました。私は先史時代の人々を想像し、彼らの頭の中に入ろうとすることに多くの時間を費やしました.
私の魅力を見て、両親は私たちが住んでいた近くの洞窟で化石を探しに連れて行ってくれました。いくつかの骨と歯が見つかったことがありますが、それは古代のホラアナグマのものであることが判明しました。スリル満点！私たちは、何千年も前から存在し、現代では誰も見たことのないものを発見していました。その後、発見にとても興味を持つようになりました。
私の子供時代のもう一つの重要なことは、私たちの家にはあらゆる種類の本が文字通り何千冊もあったということでした.廊下のすべての部屋に本がありました。私は多くの小説を読みました—ドストエフスキー。トルストイ;プルーストのすべて、私は 5 回読んだに違いありません。
私は感情の文学に惹かれました。あなたが小説を読むのは、他人の立場に立つからだと気づきました。彼らの物語を通して、あなたは何か別のものを経験します—新しい感情、新しい出会い。これらの作家は、「人間であるとはどういう意味ですか?」と尋ねていました。彼らの質問と、人間の相互作用を理解することで感情をある程度理解できるという考えに、私は心を動かされました。なぜ私たちは何をするのですか？なぜ社会的接触が必要なのですか?
あなたの興味を考慮して、なぜ社会科学ではなく生物学を勉強したのですか?
前述したように、私は発見に興味がありました。生物学は、生命を理解しようとする側面があるため、特に魅力的でした。私は博士号を取得しました。パリ大学の非常に有名な発生生物学者の研究室で発生生物学の博士号を取得しました。
ニコール・ル・ドゥアランでしたか?
ニコール・ル・ドゥアラン そうです。彼女の研究室では、彼女は胚発生における遺伝的事前プログラミングと環境の影響のそれぞれの役割について尋ねていました.
彼女はまた、発生研究に対するこの非常に新しい「単一細胞」アプローチを実験していました。特定の組織の発達を見る代わりに、彼女は神経堤と呼ばれる一連の細胞に注目しました。それらは、神経系の胚性原基である神経管から膨らみます。それらは移動し、末梢神経系や、色素細胞や顔になる組織など、他の多くのものを生み出します.
では、これらの細胞はどのようにして自分の行動を決定するのでしょうか?それを理解するために、Le Douarin はこのアプローチを開発し、一度に 1 つの細胞を見て、すべての細胞を一緒に見るのではなく、その細胞がどうなるかを調べようとしました.
私は今でもこのアプローチを仕事で使用しています。神経科学では、脳ではすべてのニューロンが少しずつ異なるため、特に有用です。一度に 1 つのセルを理解する必要があります。同時に、一般的に何が起こっているのかを理解するために、さまざまな細胞に関する十分な情報が必要です。振り返ってみると、ル・ドゥアランの作品の 2 つのテーマ — 内因性と外因性の影響、および単一細胞アプローチ — が私の仕事の中心にあることに気づきました。
私が Le Douarin の学生だったとき、その後 [コロンビア大学] の Richard Axel の研究室でポスドクとして働いていたとき、私は胚発生と感覚検出に関連する科学的トピックを探求していると思っていました。私が本当に目指していたのは、若い頃に読んだ小説家が提起したいくつかの質問に答えるために科学的研究を利用することだったと今では思います.
具体的な質問はどれですか?
重要な行動はどこから来るのか?先天性とは？経験の結果は何ですか？怒り、悲しみ、支配、攻撃、交尾、子育ての引き金となるのは?
私の研究では、脳が本能的な行動をどのように制御しているかを理解しようと努めてきました。信号は何ですか？これらの行動の引き金となる脳細胞集団は何ですか?また、それらは動物種間およびオスとメス間でどのように異なるのでしょうか?
先ほど、ノーベル賞受賞者のリチャード・アクセルについて言及されました。どのようにしてコロンビアの彼の研究室で働くようになりましたか?
博士号を取得した後、数年間アメリカで働きたいと思っていました。そこの神経科学研究コミュニティはとてもダイナミックでした。それを体験してからフランスに帰りたいと思っていました。さまざまな可能性を検討した後、コロンビアのアクセル研究所に行きました。
私は 1992 年にそこにたどり着きましたが、これは特にエキサイティングな瞬間でした。研究者は、分子生物学、遺伝子生物学、細胞生物学のツールを新しい方法で使用して、脳の仕組みを理解していました.
リチャード・アクセルとリンダ・バックは、齧歯類の鼻にある嗅覚受容体の驚くべき発見をしたばかりでした。彼らはこれでノーベル賞を受賞することになった.
私の目標は、マウスや多くの動物で、攻撃、交配、子育て、その他の行動のシグナルを発する化学物質であるフェロモンの受容体を見つけることによって、彼らの発見をさらに発展させることでした。最終的に、私はマウスの本能的な行動を引き起こす手がかりを探していました.私が持っていた作業理論は、フェロモンの受容体は嗅覚の受容体と密接に関連しているというものでした.
社交行事でアクセル教授に会ったことがあります。彼は印象的な人物です。彼は威圧的でしたか?
それどころか、彼はインスピレーションでした。 「私の研究室では、人々は非常に難しい問題を研究しています」と彼は言いました。彼はあなたがすぐに成功するとは思っていませんでした。彼はあなたが苦戦することを期待していましたが、私は確かにそうしました。そこでの最初の 2 年間は、何を試してもうまくいかず、極度の不安を抱えていました。
しかし、リチャードは私にこう言いました。あなたは成功すると思います。いつになるかはわかりません。」
私にとって、それは大きな自己不信の時でした。分子生物学のレパートリーのすべてを試しました。朝の3時まで働きます。ときどき、ハーバードに自分の研究室を持っていたリンダ・バックのことを考えました。 「彼女は嗅覚受容体を発見する前に、リチャードの研究室に10年間いました」と私は思いました。でも、「まあ、あなたはリンダほど頭が良くないから、15 歳までかかるわよ!」と言うでしょう。 （笑）それで少し安心しました。
なぜフェロモン受容体を見つけることがそれほど重要だったのですか?
これは、「どの行動が先天的か」だけでなく、より大きな問題の側面を理解するための一歩だったからです。しかし、「それらを引き起こすのに脳はどのように関与しているのですか?」
マウスや多くの脊椎動物の鼻には、鋤鼻器官と呼ばれる VNO というニューロンがあります。この器官は、同じ種の他の生物によって生成されたフェロモンを検出し、交尾、攻撃、または他のことを行うための手がかりを脳に送信します.
鋤鼻受容体がアクセルとバックが発見した嗅覚受容体と異なるかどうかを確認するために、マウス VNO のすべての個々のニューロンによって発現される遺伝子のライブラリーを作成しました。一度に 1 つのセルを実行し、それらを比較しました。
これにより、最終的に哺乳類のフェロモン受容体を初めて分離することができました。
なぜこれほど画期的だったのですか?
それができれば、特定の哺乳類の行動を引き起こした原因の手がかりを発見する可能性が開かれたからです。たとえば、マウスの特定の遺伝子を削除して、特定のフェロモンを検出できなくなる実験を行い、その行動がどのように変化したかを調べることができます.その後数年間、私はそのような実験を数多く行いました。
私たちの仕事が始まるまで、少なくとも哺乳類については、オスとメスの脳の厳密な構造の違いについて、この考えがあったと言えます。私たちが見つけたのは、それよりも複雑だということです。男性と女性の脳が同じというわけではありませんが、予想よりもはるかに似ています。はい、男性の脳は男性特有の行動を示しやすくなり、女性は女性特有の行動を示しやすくなる初期のホルモン作用があります.
しかし、それは、それらの脳が非常に異なっているため、一方が他方の行動を示すことができないという意味ではありません.
このアイデアに至った実験について教えてください。
私がハーバード大学のジュニア ファカルティ メンバーだったとき、フェロモンから脳への手がかりを取り除くとどうなるのだろうと考えていました。オスのマウスは、別のオスに遭遇したとき、通常の行動である攻撃的な行動をとりますか?
これを知るために、マウスのVNOの必須遺伝子をノックアウトし、「フェロモンブラインド」変異体にしました。次に、彼を別のオスのマウスと一緒にしました。ミュータントはもう一方のオスを攻撃しませんでした — 彼は彼と交尾しました!それはまったくの驚きでした。何が起こっている可能性がありますか？周りにメスがいなかったので、オスと交尾しているのだろうか？次に、男性と女性の両方の侵入者をミュータントのケージに入れます。その後、変異体は同じ頻度で両方と交配を試みました。
これは、ミュータントの問題は交配ではなく、オスとメスの区別にあることを示唆しています。
私たちが調べた鋤鼻器官のニューロンの特定のセットは、男性と女性を区別することに専念しているように見えました。しかし、私たちがそれらを排除し、マウスがそれを行うことができなくなったとき、それはまだ交尾行動に従事していました.
私たちは鋤鼻器官を取り除いたメスのマウスで別の実験を行いました。驚いたことに、フェロモンからの手がかりがなければ、雌は雄のように振る舞うことがわかりました。彼らは他の人に乗り、オスとまったく同じように求愛行動を示しました。これは、典型的な男性の行動のための回路が存在し、成人女性の脳で機能することができるという予想外の概念につながりました.
あなたは、マウスの子育て行動についても同様の実験を行っています。あなたもその結果に驚きましたか?
そうそう。ほとんどの種では、主に男性または主に女性の行動を示すための脳内の特定のメカニズムがあります。哺乳動物の約 50 ～ 60% では、母親が主に乳児の世話をし、オスは乳児に対して攻撃的であったり、無視したりします。
出産していなくてもメスのマウスを連れて、マウスの子供を近くに置くと、巣を作って世話をします。さて、処女のオスを同じ状況に置くと、彼は子犬を殺そうとする可能性が非常に高くなります.
処女の雄マウスの VNO を取り除いて、フェロモンを検出する能力を失ったらどうなるのだろうと考えました。結果は驚くべきものでした。これらのオスは母性でした。彼らは子犬の世話をしました。彼らは攻撃しませんでした。
このことから、マウスの脳にはオス、メスを問わず、親としての行動を誘発する回路が備わっているのではないかと考えられました。この発見に続いて、男性と女性の両方で育児の発現に不可欠かつ十分な神経ペプチドガラニンを発現するニューロンの特定の集団を特定することができました.この発見は、マウスの親の世話の異なる側面を制御する回路の詳細な研究の出発点でした。私の知る限り、これは社会的行動回路の最初の機械的脱構築でした。
これは人間に影響を与えますか?
はいといいえ。マウスが検出するシグナルは、他のマウスに非常に特異的です。人間や他の高等霊長類には、フェロモンを感知するためのこの器官がありません。しかし、重要な行動を制御する脳の領域は、すべての脊椎動物の進化において保存されていると考えられています。したがって、私たちがマウスで発見した神経細胞集団と関連する回路が、子育て行動を調節するために人間の脳にも何らかの形で存在する可能性が非常に高い.
ご存知のように、母親の 10% から 20% が産後うつ病を患っています。これほど多くの人々に影響を与える精神疾患については聞いたことがありませんが、それについて話す人はほとんどいません。これらは、乳児と感情的な絆を築くのが本当に難しい母親です。おそらく、親の回路のバランス、子育てを推進する神経集団の活動と、育児放棄を推進する神経集団の活動において、何かがうまく機能していないのでしょう。それをよりよく理解できれば、この病気に苦しむ女性を助けることができる薬や診断ツールを見つけることができるかもしれません.そして、現在使用されている向精神薬の副作用なしに、これらのニューロンを非常に特異的に標的とすることができるかもしれません.
ジェンダー化された脳に関するあなたの研究は、社会的に大きな意味を持っています。対処するのが難しいと思いますか?
はい、そのため、私は自分の発言に非常に注意を払っています。私がハーバードで研究室を始めたとき、突然変異マウスがオスとメスの両方と交配しているという興味深い結果が得られました。この動物は、人間には存在しないニューロンの特定の部分の影響を受けていました。したがって、人間の行動とは何の関係もありませんでした.
あるジャーナリストがその結果を取り上げて、「Dr.デュラックは同性愛の遺伝子を特定した」とか、そのようなこと。論文が Nature に掲載されたとき 、私は宣伝を非常に控えめに保つように彼らに頼みました.
ここ数年、私は自分の仕事のより広い意味合いのいくつかについて話したいと思うようになりました. 「男性の脳」または「女性の脳」と呼ばれるものの文脈では、予想以上の柔軟性があると私は断言できます.
何があなたを変えましたか?
社会が変わった。私たちはこれらの問題について、10、15 年前よりも多くのことを知っています。セクシュアリティとジェンダーに関して言えば、人々は自分自身の闘いについてもっと話しています。この問題を前面に押し出した有名人のおかげもあります。セクシュアリティ全般や性同一性などの問題について、よりオープンな議論が行われています。したがって、この文脈における私たちの調査結果は、より受け入れられるようになったと思います.
私を感動させた出来事の 1 つは、ここハーバード大学のトランスジェンダー クリニックの所長に会ったことです。彼は、トランスジェンダーの個人について話すとき、個人の脳で男性と女性の両方の回路を発見したことは非常に興味深いと思ったと言いました.彼は、「私は男の子ではありません」または「私は女の子ではありません」と彼に言う 3 歳と 4 歳の子供について話しました。 .
人間の脳で性同一性がどのように設定されているかは明らかではありませんが、マウスには男性と女性の両方の行動のための物理回路があるという事実は、人間に何が起こるかについてより多くの文脈を提供します.これらの問題は非常に複雑で、男性の行動や女性の行動のモデルは 1 つだけではありません。すべての女性が口紅をつけているわけではありません。すべての男性がアスリートではありません。そのようには機能しません。その間には多くのことがあり、これらの非常に狭い規則に従わなければならないということは、人間の理解に悪影響を及ぼします.
これまでのキャリアで、男性の研究者がしないであろう研究上の質問をしたと思いますか?
ある程度。私が確かに違ったやり方で行った 1 つの側面は、私の研究でオスとメスの両方の動物を使用したことです。
ごく最近まで、一般的な基準は雄の動物のみをモデルとして使用することでした。とりわけ、女性は生殖周期のために複雑すぎて研究できないと言われていました。しかし、私たちの研究では、これまで考えられていたよりもはるかに多くの男性間のばらつきがあることがわかりました.
この理由は、まだわかっていません。支配的なオスのマウスと従属のオスのマウスの間には劇的な違いがあるかもしれません.しかし、男性ではなく女性に大きなばらつきがあるという考えは、科学的に間違っています。
キャリアの中で性差別に出くわしたことはありますか?
私は差別を経験したことがありません。私の指導者であるニコール・ル・ドゥアランは、おそらく私よりもはるかに多くのことをしてくれました.
彼女は結婚していて、2 人の子供がいて、研究をしたいと思っていました。彼女が応募したほぼすべての研究室で、彼らはこう言いました。ご主人は研究者です。それで十分でしょう。」
私自身、同僚から常に尊敬されていると感じてきました。しかし、私は時々、自分の職業生活で起こることに気づきました.
たとえば、私が会議に出席し、それが会議の最初の夜であり、夕食のテーブルにいる私の隣人が男性で、彼が私の名前を席札に見たことがない場合、非常に頻繁に、私は次のように感じます。彼は私が何を言おうとも興味がありません.
その後、私が基調講演を行っていることが判明し、その同じ人が私のところに来て、「ああ、なんてこった。これはとても興味深いです。」みたいな、驚き、驚きですよね？これは何度も起こりました。コミカルです。
あなたの元ポスドクの 1 人で、現在はアルバート アインシュタイン医科大学の Anita Autry は、あなたが助成金の申請書や論文を提出すると、匿名の査読者が性差別的なコメントを書くことがあると教えてくれました。彼女は、成功した女性をドレスダウンさせるために匿名性の後ろに隠れることができると理論付けています.彼女は正しいですか?
あなたがこれを取り上げているのは興味深いことです。これは実際には編集者の問題であり、国立衛生研究所の問題でもあります。女性が服従すると、弱みを認識したことで非難されますが、男性はより頻繁に疑いの利益を与えられます.批判はしばしば侮辱的で見下すものです。
ブロード研究所の Aviv Regev とハーバードの Xiaowei Zhuang という、並外れた科学者でもある 2 人の女性同僚との共同助成金を申請したことを覚えています。そして、ここに 3 人の非常に有名な女性が応募しています。率直に言って、私たちの助成金は素晴らしいものだと思っていましたが、レビューを取得したとき、最高のスコアを獲得しましたが、いくつかのコメントは単に不快でした.そして、NIH のプログラム オフィサーでさえ彼らに当惑したような感覚があったことを覚えています。助成金提案の質とコメントの不快感との間には、このような食い違いがありました。同様に、原稿を提出するとき、容認できないことが起こります。男性の同僚の中には、嫌な評価を受ける人もいるに違いありません。しかし、統計的に言えば、不快で見下すような言葉を使うのは女性の方が多い.
最近、私の専門ではないハードコアな電気生理学に関する論文を提出しました。男性の電気生理学者に協力してもらいました。コメントが戻ってきたとき、あるレビュアーは基本的に、自分が何をしているのかわからないと言いました。繰り返しになりますが、電気生理学に関する特定の作業は、非常に経験豊富な電気生理学者である私の共同研究者によって実際に行われ、執筆されました。彼は、彼の人生で、このようなコメントをしたことは一度もなかったと私に言いました.
このインタビューの早い段階で、アクセル研究所でのポスドクを終えた後、フランスに戻るつもりだとおっしゃいました。何が起こったのですか?
あなたが正しいです。戻るつもりでした。結局のところ、私はフランス人であり、フランスの文化や生活様式には素晴らしいものがたくさんあります。私生活では、フランス人はここよりも楽しんでいます。
しかし、アカデミックな伝統主義は本物です。ポスドクを終えた後、仕事を探すためにフランスに戻りましたが、フランスで提供されるものと米国で提供される可能性のあるものとの間には大きな隔たりがありました。まだ上級者から学ばなければならなかった.
何よりも、自分の研究室を持って、もっと研究を楽しみたいと思いました。私は、これらのことが起こり得るハーバードにたどり着きました。 (笑) その後、彼らは私を「罠にかけた」のです。なぜなら、ハーバード大学が私に在職期間を与えたからです — 約 5 年で。
遠い昔、ジークムント・フロイトは「生物学は運命である」と宣言しました。あなたの研究室では、それを反証していますか?
さて、【運命】です。しかし同時に、生物学は柔軟でもあります。
