不可欠とされてきたシナプス増強
理化学研究所は5月29日、同脳科学総合研究センター・理研－MIT神経回路遺伝学研究センターの利根川進センター長らの研究チームが、従来記憶の保存に不可欠だと考えられていたシナプス増強がなくても、記憶が神経細胞群の回路に蓄えられていることを発見したと発表した。この研究は米科学雑誌「Science」5月29日号に掲載されるのに先立ち、オンライン版に5月28日付で掲載されている。
画像はリリースより
記憶は、記憶の固定化という過程を経て、長期的な記憶に変化し、記憶痕跡と呼ばれる神経細胞群とそれらのつながりに蓄えられると考えられている。これまで記憶が長期にわたって保存されるには、この記憶痕跡細胞同士のつながりを強めるシナプス増強が不可欠だとされてきた。しかし記憶の固定化プロセスで、記憶痕跡を形成する神経細胞群そのものに、どのような変化が起きているかは分かっていなかった。
記憶痕跡を人工的に活性化、記憶を失ったはずのマウスがすくむ
研究チームは、マウスを使い、記憶の固定化プロセスにおける記憶痕跡細胞の変化の様子を調査。記憶している時に活動する海馬の神経細胞だけに特定の遺伝子を発現させ、その神経細胞の活動を人工的に操作できるような工夫を施したマウスを小箱に入れ、弱い電気刺激を与えて小箱の環境が怖いことを記憶させた。
こうした体験をさせた翌日に、マウスを同じ小箱に置くと怖い体験を思い出してマウスは“すくむ”という。しかし、マウスが小箱は怖いと記憶した直後に、シナプス増強が起こらないようにする薬剤を与えると、マウスは怖い体験の記憶を失って、同じ小箱に入れられてもすくまなかった。しかし、翌日、怖い体験をした小箱とは別の小箱に同じマウスを入れ、怖い体験の記憶痕跡を人工的に活性化したところ、記憶を失ったはずのマウスがすくんだ。これは、シナプス増強がなくても記憶は痕跡細胞群の中に直接、保存されていることを意味するという。
今回の研究により、環境（小箱）とそこでの怖い体験を結び付ける記憶は、海馬から扁桃体に伝わる回路の活動に依存するが、シナプス増強が起こらず過去の記憶を失ったマウスでも、海馬と扁桃体間の記憶痕跡細胞群同士のつながりは、強まっていることが明らかとなった。このことは、シナプス増強によらない記憶痕跡細胞群同士のつながりの強化によって、記憶は痕跡細胞の中に安定的に蓄えられていることを示しているという。
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・理化学研究所 プレスリリース
