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2026-02-01 15:41:00
新しい研究は、アルツハイマー病における記憶障害は、安静時に脳が最近の経験を再生する方法の失敗に関連している可能性があることを示唆しています。ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）の科学者らがマウスを使って実施したこの研究は、通常は記憶を強化し保存するのに役立つ脳のプロセスが混乱していることを指摘している。
研究者らは、その発見を次のように述べています。 現在の生物学、この機能不全のプロセスをターゲットとした将来の薬物治療の開発をサポートできる可能性があります。この研究は、現在可能であるよりも早期にアルツハイマー病を検出するための新しいツールの作成にも役立つ可能性があります。
アルツハイマー病がどのように脳細胞を破壊するかを理解する
共同筆頭著者のサラ・シプリー博士（UCL細胞・発生生物学）は、アルツハイマー病は脳内に有害なタンパク質とプラークが蓄積することによって引き起こされると説明した。これらの変化は、記憶喪失や慣れた環境での移動の困難などの症状を引き起こしますが、これらのプラークが正常な脳活動をどのように妨げるのか正確にはまだ不明です。
「アルツハイマー病は、脳内に有害なタンパク質やプラークが蓄積することで引き起こされ、記憶喪失やナビゲーション障害などの症状を引き起こしますが、これらのプラークがどのようにして正常な脳のプロセスを妨害するのか、正確にはよくわかっていません。
「私たちは、病気の進行に伴って脳細胞の機能がどのように変化するのかを理解し、これらの症状を引き起こしている原因を特定したいと考えていました。
「私たちが休んでいるとき、私たちの脳は通常、最近の経験を再生します。これが記憶がどのように形成され、維持されるかについての鍵であると考えられています。アルツハイマー病に特徴的なアミロイド斑を発症するように操作されたマウスでは、この再生プロセスが中断されていることがわかりました。この中断は、動物の記憶課題のパフォーマンスの悪さと関連しています。」
脳はどのように記憶を再生するのか
この再生活動は、学習と記憶に不可欠な脳領域である海馬で行われます。安静時には、場所細胞として知られる特定のニューロンが、最近の経験を反映して急速に活性化します。
ノーベル賞を受賞したUCL神経科学者のジョン・オキーフ教授によって発見された場所細胞は、特定の位置に対応するニューロン（脳細胞）です。人や動物が空間を移動すると、さまざまな場所のセルが特定の順序で発火します。その後、休息中に、通常、同じ細胞が同じ順序で再活性化し、脳が経験を記憶として保存するのを助けます。
記憶タスク中の脳活動の追跡
このプロセスを研究するために、研究者らはマウスが単純な迷路でどのように行動するかをテストし、同時に脳の活動を記録した。特殊な電極を使用することで、動物が探索したり休んだりする間、約 100 個の個々の場所細胞を同時に監視することができました。
このアプローチにより、研究チームは正常な脳の再生パターンを、アルツハイマー病に関連するアミロイド病理を発症したマウスで見られるものと比較することができた。
整理されていない再生とフェードするメモリ信号
アミロイド斑のあるマウスでは、記憶の再生は大きく異なって見えました。再生イベントは健康なマウスと同じ頻度で発生しましたが、根底にあるパターンはもはや組織化されていませんでした。記憶が強化される代わりに、場所細胞の協調的な活動が乱れるようになった。
研究者らはまた、影響を受けたマウスの細胞が時間の経過とともに安定しなくなることも観察した。個々のニューロンは、特に通常、再生が記憶信号を強めるはずの休止期間の後、同じ位置を確実に表現することをやめた。
影響を受けたマウスの記憶能力は低下する
これらの変化は明らかに行動に影響を及ぼしました。再生が中断されたマウスは、迷路での成績が悪く、すでに探索した道を頻繁に再訪し、自分がどこにいたのか思い出せないようでした。
共同筆頭著者のキャズウェル・バリー教授（UCL細胞・発生生物学）は、この研究は単一ニューロンのレベルで見られる記憶固定の失敗を明らかにしていると述べた。
「私たちは、個々のニューロンのレベルで見える、脳が記憶を統合する仕組みの破綻を明らかにしました。驚くべきことは、リプレイイベントが依然として発生していることです。しかし、それらは正常な構造を失っているということです。脳が記憶を統合しようとするのをやめたわけではありません。プロセス自体が間違っていたのです。」
早期発見と治療への影響
バリー教授は、これらの発見は研究者がアルツハイマー病を早期に発見したり、正常な再生活動の回復に重点を置いた治療法を開発したりするのに役立つ可能性があると付け加えた。
「私たちの発見が、大規模な損傷が発生する前にアルツハイマー病を早期に検出するための検査の開発に役立つこと、あるいはこの再生プロセスを標的とした新しい治療法につながることを願っています。私たちは現在、神経伝達物質アセチルコリンを介して再生を操作できるかどうか研究しています。これはすでにアルツハイマー病の症状の治療に使用される薬の標的となっています。メカニズムをより深く理解することで、そのような治療法をより効果的にしたいと考えています。」
この研究は、ケンブリッジ・トラスト、ウェルカム、フリーメーソン慈善財団の支援を受けて、UCL生命科学学部と脳科学学部の科学者らによって実施された。
#アルツハイマー病は脳が休んでいる間に記憶を混乱させる