涙はどうして出るの？

仕組みの科学

涙は、目の上のほうにある涙腺という器官で作られ、まばたきのたびに目の表面へ広がっていく。東北大学の眼科医の解説によれば、涙は九割以上が水でできているが、単なる水ではない。いちばん外側の「油層」は水分の蒸発をふせぎ、その内側の「水層」には水分や電解質、タンパク質がふくまれ、いちばん内側の「ムチン層」は水分を目の表面にとどめる役目をはたす。この三層構造のおかげで、涙は目の表面をなめらかにおおい、角膜に酸素や栄養を届け、ものをはっきり見るための光の通り道を安定させている。涙には役割ごとに三つの種類がある。常に少しずつ出て目をうるおす基礎分泌の涙、ごみや刺激に反応して大量に出る反射の涙、そして感情が動いたときに流れる情動の涙だ。とくに情動の涙では、大脳辺縁系という脳の部分を介して自律神経が刺激され、涙腺から涙が分泌されると説明されている。目を守る水でありながら、心の動きともつながっているのが、涙のふしぎなところである。

歴史と発見

「玉ねぎを切ると涙が出る」——だれもが知っているこの現象の裏には、精巧な化学のしくみがかくれている。玉ねぎは、切られて組織がこわれると、それまで別々にあった成分と酵素が出会い、次々と反応を起こす。その結果うまれるのが、プロパンチアール-S-オキシドという催涙成分だ。この物質が空気中にとび出して目の表面にとどくと、目はそれを刺激と感じ、洗い流そうとして反射の涙を大量に出す。長いあいだ、この催涙成分がどのように作られるのかは、くわしく分かっていなかった。東京大学大学院農学生命科学研究科の荒川孝俊助教と伏信進矢教授らのグループは、催涙因子合成酵素と呼ばれる酵素のはたらきに注目し、タンパク質の立体構造の解析やスーパーコンピュータによる計算を組み合わせて、催涙成分が作られる反応のしくみを世界で初めて解明した。何気ない台所の現象も、突きつめれば最先端の科学につながっている。身近な「どうして」を追いかけることの面白さが、ここにもよく表れている。

もう一歩先

三つの涙のなかでも、とりわけ不思議なのが、気持ちが動いたときに流れる情動の涙だ。かなしいときだけでなく、うれしいとき、感動したとき、くやしいときにも、わたしたちは涙を流す。感情によって涙を流すのはヒト特有のことだと考えられているが、なぜ人だけが涙を流すのか、その理由や仕組みには、まだ分かっていないことが多く残されている。よく「なみだを流すとすっきりする」ともいわれるが、涙と気持ちの関係については、科学的にまだ研究のとちゅうの部分も多い。だからこそ、かんたんに断定せずに「どうしてだろう」と考え続けることが大切だ。ところで、涙が目を守る水であることを思い出すと、目に入ったごみを洗い流す反射や、鼻に入った異物をふき飛ばすくしゃみと、根っこは同じであることに気づく。どれも、体が自分を守るためにそなえたしくみだ。涙は、そのなかでもとりわけ、体を守るはたらきと、心の動きとが結びついた、人間らしい現象なのである。