記憶を関連づける神経細胞集団の仕組みとは、富山大らが解明
2017年2月5日 18:08
ヒトは脳に蓄えられているさまざまな記憶情報を関連づけることで、知識や概念を形成していく。それぞれの記憶は特定の神経細胞集団(記憶痕跡細胞集団)によって脳内に蓄えられており、記憶同士が関連づけられるときには、それぞれの記憶を司る細胞集団同士が重複すると報告されているが、重複した細胞集団の役割は不明だった。
今回、JST戦略的創造研究推進事業の一環として、富山大学 大学院医学薬学研究部(医学) 生化学講座の井ノ口馨教授らは、マウスで個別に形成された記憶同士が繰り返し同時に思い出されるような場合に、脳内のある特定の神経細胞集団がそれぞれの記憶同士を結びつけていることを初めて明らかにした。
研究グループは、マウスを用いて味覚嫌悪学習(CTA)と音恐怖条件付け(AFC)という2つの連合記憶を関連づける高次連合実験系を確立した。CTAはサッカリン水溶液と塩化リチウムによる内臓倦怠感、AFCはブザー音と電気ショック(それに対するすくみ反応)がそれぞれ関連付けされる学習である。それぞれの条件刺激(CTAではサッカリン水溶液、AFCではブザー音)を連続して同時に思い出させると、本来別々に得られたCTA記憶とAFC記憶が関連づけられました。すなわち、サッカリン水溶液を飲むと、ブザー音を聞いた時のようにフリージング(すくみ)反応を示すようになった。その時、CAT記憶とAFC記憶を司る扁桃体では、各記憶に対応した記憶痕跡細胞集団の重なりが増えた。
逆に、記憶を思い出した時に、重複した記憶痕跡細胞集団の活動のみを実験的に抑制すると、2つの連合記憶同士が連合する割合が低減した。一方で、CTAおよびAFCそれぞれの記憶、すなわちオリジナルの記憶の想起は正常のままでした。これにより、重複した記憶痕跡細胞集団は記憶の連合のみに関与し、それぞれの記憶の想起には必要ではないことが明らかになった。
記憶が関連づけられる仕組みに関する今回の研究は、知識や概念の形成といったヒトの高次脳機能の解明につながる成果である。また、関連性の弱い記憶同士の不必要な結びつきは、PTSD(心的外傷後ストレス障害)を始めとする精神疾患に密接に関わっていることから、今回の成果はこれらの疾患の治療法の創出につながると期待されるとしている。(編集担当:慶尾六郎)