コケはニューロンに似た驚くほど複雑な電気活動を示すとの研究結果

コケは地球上の至る所に生息している植物の一種であり、湿った土や岩などに張り付くようにして生えています。そんなコケの電気活動を数日間にわたって記録した研究で、コケが驚くほど複雑な電気活動を生み出していると報告されました。

Multi-scale electrical activity and signal propagation in the moss Brachythecium rutabulum | Royal Society Open Science | The Royal Society
https://royalsocietypublishing.org/rsos/article/13/7/252341/482568/Multi-scale-electrical-activity-and-signal

Moss Is Generating Electrical Waves That Look Startlingly Like a Neural Network : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/moss-behaves-a-little-like-a-really-slow-brain-scientist-discovers

西イングランド大学ブリストル校のコンピューター科学者であるアンドリュー・アダマツキー教授は、粘菌や菌糸ネットワーク、群衆といった非従来型コンピューティングについて研究している人物です。

そんなアダマツキー氏は新たな研究で、イギリスなどに生息する一般的なコケの一種Brachythecium rutabulum(ヒロハノフサゴケ)を対象に、コケの電気活動について調査しました。アダマツキー氏は、「植物やコケ類は多様な形態の電気活動を示しますが、コケ類における内因性シグナルの組織化についてはほとんど注目されてきませんでした」と述べています。

アダマツキー氏はイングランドのノース・サマセットの屋外環境からヒロハノフサゴケのクッション状の塊を採取し、実験室に持ち帰りました。このコケの塊に電極を突き刺して、数日間にわたってコケ全体を流れる電気活動を記録したとのこと。

以下の図(a)は、コケに電極を刺した状態を示す模式図です。

以下の写真(b)は、実際のコケと電極を上から撮影したものです。

データを分析したところ、コケの生理的活動と一致する多様な電気活動のパターンが確認されました。これには高速の振動性スパイク、より遅いリズミカルな変動、非常に緩やかな脱分極波などが含まれていました。

コケが発する電気の波には速いものもあれば遅いものもあり、これらは特定の領域にとどまるのではなく、コケの塊全体に広がる傾向を示しました。この結果は、コケの塊は独立した細胞の集合体ではなく、動的で相互に連携したシステムであることを示唆しています。

アダマツキー氏は、コケの電気活動を抽象的に捉えると、培養されたニューロンや哺乳類の脳組織などにみられる、典型的な興奮性システムで観察されるダイナミクスに類似していると主張。「これらの知見を総合すると、コケのクッションは空間的に分散した興奮性システムとして機能し、空間と時間の両方にわたって電気信号を協調・統合できる可能性を示唆しています」と述べました。

なお、今回の研究では電気信号がコケ以外の装置などに由来する可能性を除外するため、不活性な基質上で電極をテストするといった作業は行われませんでした。また、用いられたコケは自然から採取したものだったため、何らかの汚染や水分量のばらつきなどが結果に影響を与えた可能性もあるとのことです。