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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

くせげの かみは、なかが どう なって いるの?

羊の毛は、カーブの外側の細胞が長い ── 人のくせ毛に残る問い

髪はなぜ曲がるのか ── 羊の毛で報告された細胞の長さのちがいと、人の髪で決着していない点

分野:からだ

ひつじの 毛を しらべた けんきゅうで、まがって いる 毛は、カーブの 外がわの 細胞さいぼうが、うちがわより 長い ことが わかりました。1ぽんの 毛の 中に、長い がわと みじかい がわが あった のです。

では、人の くせげも おなじ なのでしょうか。この 記事で、わかって いる ことと、まだ きまって いない ことが わかります。

羊の毛を調べた研究では、カーブしている毛は、外側の細胞のほうが内側の細胞より長いと報告されました。1本の毛の中で、片側だけ長く育っていたのです。

では、人のくせ毛も同じ仕組みなのでしょうか。毛穴の中の形、髪の内部の測定、遺伝子の解析、湿気でうねる話から、分かっていることと決着していないことが分かります。

メリノ羊の毛を調べた2018年の研究では、カーブの外側にある細胞のほうが、内側の細胞より長いと報告された。1本の毛の中で、外側の細胞は内側より長い傾向があったという[3]。

では、人の髪も同じ仕組みで曲がるのか。毛包の形、X線による内部の測定、遺伝子の解析、湿気によるうねりを比べると、確かな部分と未決着の部分の境目が分かる。

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1. ひつじの 毛は、どっちが 長いの?

1. 羊の毛は、カーブの外側と内側でどちらが長いのか

1. メリノ羊の毛:外側の細胞が内側より長い

かみの 毛を 1ぽん、まっすぐに のばした ところを そうぞうして ください。その 毛は、じつは 細胞さいぼうという ちいさな つぶが、たくさん ならんで できて います。

メリノという ひつじの 毛を しらべた けんきゅうが あります。くるんと まがった 毛では、カーブの 外がわの 細胞さいぼうが 長く、うちがわの 細胞さいぼうは みじかかった と ほうこく されました[3]。1ぽんの 毛の 中で、外がわの 細胞さいぼうは うちがわより 長い ことが おおかった そうです[3]。

たとえば、リボンを 1ぽん もって、スプーンの せなかで しごくと、くるんと まるまります。リボンの おもての がわだけが のびるからです。毛も、これに にた ところが あるのかもしれません。ただし、毛は リボンでは ありません。これは わかりやすく する ための たとえです。

うちがわの 細胞さいぼうが すくなかった から、という かんがえも ありました。でも、この けんきゅうでは、それは ささえられませんでした[3]。

髪の毛は、細胞が細長く並んでできています。2018年に発表された、メリノ羊の毛の研究を紹介した記事によると、毛がカーブするのは、1本の中で片側の細胞が反対側より長いからだと考えられています[3]。

カーブの外側にあるのは、長い細胞(オルソ皮質)。内側にあるのは、短い細胞(パラ皮質)です。1本の毛の中で、外側の細胞は内側より長い傾向があると報告されています[3]。内側の細胞の数が少ないからカーブするのではないか、という考えもありましたが、この研究では支持されませんでした[3]。

たとえば、リボンをスプーンの背でしごくと、くるんと丸まります。片側だけが伸びて、長さの差が丸まりを生むからです。毛も似ているのかもしれませんが、これは分かりやすくするためのたとえで、毛の中の細胞がリボンと同じ動きをするわけではありません。

ただし、これは羊の毛での結果です。紹介記事の書き方も「少なくとも羊では」という慎重な言い方でした[3]。では、毛が最初にカーブを得るのは、どの時点なのでしょうか。

羊毛の皮質には、性質のちがう2種類の細胞がある。カーブの外側に多い長い細胞がオルソ皮質、内側に多い短い細胞がパラ皮質である。2018年の研究(Harlandら)の紹介によれば、1本の繊維の中では、オルソ皮質の細胞はパラ皮質の細胞より長い傾向があった[3]。

この結果には、もう一つ意味がある。「内側の細胞の数が少ないから曲がる」という説明は、この研究では支持されなかった[3]。細胞の数ではなく、長さの差で曲がりを説明できそうだということになる。

分かりやすい例として、リボンの片面だけをスプーンの背でしごくと、しごいた面が伸びて丸まる。長さの差が曲がりを生む、というイメージに近い。ただし、毛の細胞がリボンと同じ力学で動くとは限らず、これは理解の助けとしてのたとえにすぎない。

なお、この報告は羊の毛についてのもので、紹介記事も「少なくとも羊では」と範囲を限っている[3]。人の髪にそのまま当てはまるかは別の問題で、それは第3章で扱う。では、そもそも毛の形は、いつ、どこで決まるのか。

2. 毛あなの 中で、もう 形は きまって いるの?

2. くせ毛は、毛包の中ですでに曲がっているのか

2. 毛包の曲がり:毛球部の形と、できあがる繊維の形

かみの 毛は、はだの 中の「毛包もうほう」という ふくろのような ところで つくられます。くせげの 人では、この ふくろが まがって いる ことが あると いわれます[1]。毛が つくられる いちばん おくの ぶぶんも まがって いて、まがりが 強い ほど、くせも 強く なる、という はなしも あります[1]。

人でも ひつじでも、くせの ある 毛は、まがった ところから 出て くる ことが おおいと、けんきゅうの まとめに かかれて います[5]。

毛の まがりには、毛あなの 形が かんけい して いると かんがえられて います。

髪の毛は、皮膚の中にある「毛包もうほう」という袋のような器官でつくられます。くせ毛の人では、この毛包が弓のように曲がり、毛をつくる一番奥の部分(毛球部)も曲がっていることがあるといわれます。曲がりが強いほどくせも強くなる、という一般向けの解説もあります[1]。

毛髪科学の研究をまとめた資料にも、人(人種を問わず)や羊のくせのある毛は、典型的には曲がった毛球部から出てくる、という趣旨の記述があります[5]。つまり、毛は生えたあとにねじれるのではなく、できる場所の形がすでに曲がりの元になっていると考えられます。

ここで、前の章の羊の話とつながります。曲がった毛包から出てくる毛の中で、片側の細胞が長いのだとしたら、「毛包の曲がり」と「毛の中の長さのちがい」は、同じ現象を外と中から見ているのかもしれません。ただ、そう結論づけた資料は、今回あたった範囲にはありません。

では、人の髪の中を実際に調べると、羊のように片側が長い、という分かれ方をしているのでしょうか。

毛は、皮膚の中の毛包で、毛球部の細胞が分かれ、押し上げられることで伸びる。くせ毛では、この毛包が弧を描いて曲がり、毛球部も曲がっているとされ、曲がりが強いほどくせも強いという説明がある。ただし、これは一般向け解説の記述で、強さの対応まで確立しているとは言えない[1]。

より学術的な整理として、Journal of Cosmetic Scienceに載ったレビューの要約には、人(人種を問わない)でも羊でも、くせのある毛は典型的には曲がった毛球部から出てくる、という趣旨の記述がある[5]。ここから、毛包の形が繊維の形を決める主要な要因だという考え方が生まれる。

ただし、「形はほぼ毛包で決まる」という考えが成り立つなら、第1章の羊の結果(皮質の細胞の長さのちがい)は、毛包の曲がりの「結果」として生じた可能性もある。毛包の曲がりが先か、細胞の長さのちがいが先かは、この資料からは決められない。

そこで問いが変わる。人の髪の内部は、羊のように、はっきり片側へ分かれているのか。

3. 人の かみも、ひつじと おなじなの?

3. 人の髪の中も、羊の毛と同じ分かれ方なのか

3. 人の髪の内部:断面画像とX線の測定が示すこと

ひつじの 毛では、長い 細胞さいぼうと みじかい 細胞さいぼうが、おもてと うらに わかれて いました。ところが 人の かみの きった ところを うつした しゃしんでは、ひつじの 毛ほど はっきり わかれた ならび方は、ふつうは 見られないと いう ほうこくが あります[4]。

だから、「人の かみも ひつじと おなじ しくみ」と いいきる ことは できません。人の かみが なぜ まがるのかは、まだ きまって いないのです[4]。

でも、手がかりは あります。ある けしょうひんの 会社の けんきゅうしゃが、かみの 中に X線(エックスせん)を あてて、中の つくりを しらべました。くせの ない かみでは、あてた あとに うかぶ もようが 丸い 形でした。くせの ある かみでは、たてながの 形で、ある 向きに そろった つくりが あると ほうこく されました[2]。

かみの 中の つくりと、カールの 形には、かんけいが ありそうだと されて います[2]。

羊の毛では、長い細胞と短い細胞が片側ずつにきれいに分かれていました。ところが、人の髪の断面の画像では、羊の毛ほどはっきり左右へ分かれた細胞の並びは、典型的には見られないという報告があります[4]。人の髪にも細胞の種類による分布はありますが、羊毛ほど明瞭ではなく、人の髪が曲がる仕組みは、まだ確定していません[4]。

ここで、手がかりになる測定があります。化粧品メーカーの研究者らは、大型放射光施設SPring-8で、髪にX線を当て、散乱の模様から内部の構造を調べました[2]。くせのない髪では模様が丸い形をしていたのに対し、くせのある髪では楕円形で、ある方向にそろった構造が見られたと報告されています[2]。

この報告書では、髪の内部構造とくせの形には関連がありそうだ、と示唆されています[2]。

羊の「細胞の長さ」とは別の見方ですが、どちらも「髪の中が一様ではない」ことを示している点で、方向が似ています。ただ、これが曲がる「原因」なのか、曲がった「結果」なのかは、この資料からは分かりません。では、遺伝子を調べたら、くせ毛の理由は説明できたのでしょうか。

人の髪の断面画像では、羊毛(特に細い繊維)に見られるような、左右にきれいに分かれた細胞の分布は、典型的には観察されないとされる。人の髪でも細胞型の分布は報告されているが、羊毛ほど明瞭ではなく、仕組みは確定していない[4]。「典型的には」という留保がつく点に注意して受け取りたい。

では、内部が「一様ではない」ことは別の方法で示せるのか。化粧品メーカーの研究者らは、SPring-8で髪にX線を当て、小角散乱の模様を解析した。くせのない髪の皮質では散乱パターンが等方的な円形、くせのある髪では楕円形で、ある方向に配向した構造があるとされた[2]。

報告書は、こうした内部構造とくせの形との関連を示唆している[2]。

ここで注意したいのは、関連が示唆されることと因果は別だという点だ。内部が不均一だから曲がるのか、曲がった状態で乾いたために不均一になるのかは、この測定だけでは決められない。さらに、羊の「細胞の長さ」と人の髪の「繊維の向き」は、測っているものが別である。両者が同じ現象の別の側面なのかは、現時点で言い切れない。

4. いでんしを しらべたら、わかったの?

4. 遺伝子を調べたら、くせ毛は説明できたのか

4. 遺伝子解析:説明できるのは差の一部にとどまる

くせ毛は、うまれつきの ところも あります。ヨーロッパの 人たちの 遺伝子いでんしを くらべた けんきゅうでは、かみの 形の ちがいに、毛包もうほうの 中で はたらく 遺伝子いでんし TCHH の ちかくの へんいが かかわって いました[6]。

のちの けんきゅうでは、ヨーロッパの 3つの グループ、1万6千人ほどの 人を しらべ、あたらしく 8つの ばしょが 見つかりました。それでも、14この へんいを あわせても、かみの 形を あてる 力は 0.66 でした[7]。

0.5 は あてずっぽうと おなじ、1 は ぜんぶ あたり、という 目もりです。0.66 は その あいだで、「すこしは あたるけれど、まだ たりない」くらいです。

遺伝子の研究も進んでいます。2009年に、ヨーロッパ系の人たちを調べた研究が、毛包の内側の鞘(さや)で働く遺伝子TCHHの近くの変異が、髪の形(直毛・波状・くせ毛)の差に関わっていると報告しました[6]。

2018年には、発見段階のヨーロッパ系3集団、計16,763人の解析で、新しく8か所の領域が加わりました。14個の変異を合わせても、髪の形を予測する精度(AUC)は0.66でした[7]。AUCは0.5が当て推量、1が完全な予測という目安なので、0.66はその間にあたります。

これらの研究は、遺伝子が1つではなく、いくつも関わることと、遺伝子だけで髪の形のすべては説明できないことを示しています。これは、ヨーロッパ系の集団の結果であり、すべての人にそのまま当てはまるわけではありません。毛包の形や髪の内部のかたよりが、遺伝子とどうつながるのかも、この資料からは分かりません。

では、同じ人の髪でも、ある日だけくるりとうねるのは、なぜでしょうか。

遺伝の影響は、ヨーロッパ系の集団の研究で調べられている。2009年のゲノム解析(Medlandら)では、毛包の内側の鞘で発現するTCHH遺伝子の近くの変異が、直毛・波状・くせ毛という髪の形の差に関係した[6]。

では、遺伝子は1つで足りるのか。2018年(Liuら)の解析では、発見段階の欧州3集団、計16,763人を対象にして、髪の形に関わる新しい8領域が見つかった。14個のSNP(1塩基の変異)を合わせても、交差検証したAUCは0.66にとどまった[7]。AUCは0.5が無作為、1が完全な判別なので、0.66は「ある程度は当たるが十分ではない」位置にある。

これは、髪の形が多数の遺伝子の影響を受けること、そして遺伝子だけでは決まらないこと(毛包の形や髪内部の構造との関係が残る)を示す。ただし、集団はヨーロッパ系に限られるため、他の地域の人々にそのまま一般化はできない。

遺伝や構造で髪の「傾向」が決まったとしても、同じ髪が日によって表情を変えるのは、別の理由がありそうだ。

5. あめの 日に、かみが うねるのは なぜ?

5. 湿気の多い日に髪がうねるのは、なぜ

5. 湿気とうねり:水分による膨潤の不均一

あめの 日に、かみが うねった ことは ありませんか。かみの ざいりょうを つくる 会社の けんきゅうしゃは、しつけが 多いと かみの 中の 水ぶんが ふえて ふくらみ、その ふくらみ方が 場所によって ちがうので、うねりが 出ると 話して います[8]。

つまり、かみの 中が 一様でないほど、水を すった ときの ふくらみ方に むらが できる、という 考え方です。ただ、これは 会社の けんきゅうしゃの 話で、まだ たしかな こたえとは いえません。

梅雨の日に髪がうねる理由について、美容メーカーのミルボンの研究者は、湿気で髪の内部の水分量が増えると、内部の状態のちがいによって膨らみ方(膨潤度)が不均一になり、うねりが出る、とコメントしています[8]。くせ毛と直毛では、髪の中のSS結合(硫黄どうしのつながり)の分布がちがうとも述べています[8]。

前の章の「髪の内部は一様ではない」という話と、つながる説明です。ただし、これは企業の研究者によるコメントで、公的機関や学会の資料で裏づけたものではありません。「といわれる」くらいの強さで受け取るのが安全です。

湿気による髪のうねりについて、ミルボンの研究者は、髪内部の水分量が増えると内部状態のちがいによって膨潤度が不均一になり、うねりが出る、とコメントしている。くせ毛と直毛ではSS結合(ジスルフィド結合)の分布が異なるとも述べられる[8]。

この説明は、第3章の「内部が不均一」という測定結果とは整合的に読める。ただし、企業研究者のコメントであり、公的機関や学会の資料で検証されたものではないため、「といわれる」程度の確からしさで扱う。水が髪の中でどう働くかを独立に検証した資料は、調べた範囲では見つからなかったため、ここでは立ち入らない。

だから、ここまでの話を並べると、確かな部分(羊では片側の細胞が長い、人の内部は不均一らしい)と、未決着の部分(人の髪でなぜ曲がるのか、湿気の説明は仮説)が、はっきり分かれる。

6. ぬけた かみを 1ぽん、ぬらして みよう

6. 抜けた髪を1本、湿らせて乾くまで観察する

6. 手元の髪1本で確かめられること、確かめられないこと

ブラシに のこった、じぶんの ぬけた かみを 1ぽん、白い かみの 上に のせます。まず、まっすぐか、すこし まがって いるかを 見ます。

つぎに、ゆびに 水を 1てき つけて、かみを ちょっと ぬらします。ぬらす 前と、かわいた あとを くらべて みましょう。形は かわるでしょうか。

かわる人も、かわらない 人も います。かわらなくても、まちがいでは ありません。おなじ かみを、ぬらす 前と あとで 絵に かいて ならべて みると、おもしろいかもしれません。

ブラシに残った、自分の抜けた髪を1本、白い紙の上に置きます。まず、まっすぐか、少し曲がっているかを観察して、紙に簡単に絵を描いておきます。

次に、指先で水を1滴つけて、髪を軽く湿らせます。濡らす前、湿らせた直後、乾いたあとで、形が変わるかを見比べてみましょう。変わったかどうかは、髪によってもちがいます。形が変わらなくても、失敗ではありません。

同じ1本の髪を、湿らせる前と乾いたあとで絵に描いて並べるのも一つの調べ方です。このとき、「羊と同じ仕組みだ」とか「湿気のせいだ」と決めつけず、見えたことを記録するだけにしましょう。この記事で出てきた、羊の毛の研究やX線の測定は、そうした「見えたこと」を少しずつ積み重ねた成果です。

水は少量にして、髪を引っぱらないようにします。ぬれた髪を扱うので、床や机に水が残らないよう、あとで拭いておきます。

手元で試せることは限られるが、観察の道すじはある。抜けた髪を1本、白い紙の上に置き、形を観察して記録する。指先で水を1滴つけて湿らせ、湿らせた直後と乾いたあとの形を見比べる。形が変わる髪もあれば、ほとんど変わらない髪もある。

確かめられないことも、はっきりさせておく。肉眼や家庭の道具では、細胞の長さも、内部のX線の散乱パターンも見られない。変化を見ても、それが第3章の「内部の不均一」によるものかは判断できない。見えるのは、湿気で髪の形が変わりうる、という現象の入口だけである。

羊の毛では細胞の長さのちがいが報告されているのに、人の髪では「典型的には観察されない」とされる。人の髪がなぜ曲がるのかは、現時点で決着していない問題だ。気になった人は、第1章のThe Scientistの紹介記事、第3章のSPring-8の報告書、第4章のLiuら(2018)の論文が、公開されている入口になる。

水は少量にし、髪を引っぱらず、机や床に残った水はあとで拭くこと。家族の髪を比べて優劣をつける調べ方にはしないこと。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

本文の事実は、以下の資料をもとにしています。

  1. All About「髪の悩み解説」 https://allabout.co.jp/gm/gc/5538/ (毛包の曲がりとくせの関係)
  2. SPring-8 利用報告書(化粧品メーカーの研究者) https://support.spring8.or.jp/report/Report_SKP/PDF_St_18A/06A0227.pdf (髪の内部構造のX線小角散乱)
  3. The Scientist「Merino Sheep Provide Clue to Curly Hair」(Journal of Experimental Biology 2018 Harlandらの紹介) https://www.the-scientist.com/merino-sheep-provide-clue-to-curly-hair-29917 (羊の毛の細胞の長さ)
  4. Journal of Cosmetic Science(SCC)掲載のレビュー(Vol.72 special) https://library.scconline.org/v072nSE/21 (人の髪の断面と皮質の分布)
  5. Journal of Cosmetic Science(SCC)掲載のレビュー(Vol.72 special) https://library.scconline.org/v072nSE/20 (曲がった毛球部と繊維の形)
  6. Medland ら 2009, American Journal of Human Genetics https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19896111/ (TCHH遺伝子と髪の形)
  7. Liu ら 2018, Human Molecular Genetics, doi:10.1093/hmg/ddx416 https://repub.eur.nl/pub/104995/REPUB_104995-OA.pdf (新しい8領域とAUC)
  8. 美的.com(ミルボン研究者のコメント) https://www.biteki.com/hair/trouble/574055 (湿気とうねりの説明)

なおした ところ

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