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2026-01-23 17:00:00
ネズミは何を覚えているのでしょうか？ IU の研究は、動物モデルが人間の記憶について教えてくれる限界を押し広げます
インディアナ大学の研究者らは新しい研究で、ラットのエピソード記憶をこれまでに記録されたことのないレベルで観察し、ラットが人間のみと考えられがちな複雑な認知プロセスのモデルとして機能する可能性があることを示唆した。孤立した事実を含む意味記憶とは異なり、エピソード記憶には、出来事が発生した順序と文脈でイベントを再生することが含まれます。
「状況に応じて一連のエピソード記憶を再生する能力は、ラットが複雑な認知プロセスのモデルとして機能できることを示唆しています」と、エリオット・S・ハーストの主任研究員であり、IU芸術科学大学心理・脳科学教授のジョナサン・クリスタル氏は述べた。 「私たちがこの研究で体系的に行おうとしているのは、人間が楽々と行っているように見えることと同じくらい複雑で高度な、動物、特にラットでどのような種類の認知プロセスをモデル化できるかという限界に挑戦することです。」
私たちがこの研究で体系的に行おうとしているのは、人間が楽々と行っているように見えることと同じくらい複雑で高度な、動物、特にラットでどのような種類の認知プロセスをモデル化できるかという限界に挑戦することです。
ジョナサン・クリスタル、インディアナ大学心理脳科学科教授。
彼らの発見により、最終的には研究者が記憶の生物学的メカニズム、アルツハイマー病や認知症などの記憶障害、さらにはこれらの症状に対する治療介入をさらに研究できるようになると彼は信じている。この発見はまた、これらの洗練された記憶形式が進化的にかなり古いものであることを示唆しています。
研究、 「ネズミは文脈に応じてエピソード記憶を再生します。」 1月23日に掲載されました 現在の生物学。
エピソード記憶への足がかり
ネズミに何を覚えているか尋ねるのは、少々骨の折れる作業であるとクリスタル氏は認める。しかし、ラットの並外れた嗅覚、研究者による大規模な香りのコレクション、4つの異なる設定/状況、そしてますます複雑になる5つの実験シリーズのおかげで、ラットは研究者たちに、何を覚えているか、どこでどのように情報を入手したかを正確に伝えることができた。
5 つの実験のそれぞれにおいて、ラットには香りのついた蓋の 2 つの別々のシーケンスが提示され、それぞれのシーケンスは独自に設計された設定、つまり記憶をコード化するコンテキスト内で提示されます。事前の厳しい訓練を通じて、ラットは、コード化コンテキストの 1 つで遭遇した順序で最後から 3 番目の香りの蓋を記憶を検索するように教えられました。次に、ラットは、他の 2 つの独自に設計された場所の 1 つである記憶評価コンテキストに移動され、それぞれが一貫して同じエンコード コンテキストに関連付けられ、そこでリストから最後から 3 番目の香りを見つけるように「求められ」ます。各シーケンスには異なる数の香りの付いた蓋（4～11個、ランダムに選択）が含まれているため、ラットは記憶の流れを頭の中で再生することによって、後から振り返って正しい蓋（餌のペレットを提供する）を特定することしかできませんでした。
この研究の各実験は前の実験に基づいており、ラットが切望する一口の餌を「獲得」するために覚えておかなければならないことのハードルを上げ、最終的に驚くべき偉業に達します。しかし、クリスタル氏が記憶力テストの「聖杯」と呼ぶこの最終段階でも、ラットは予想を裏切った。
IU の大学院生であり、研究の筆頭著者である Siyan Xiong は、この 5 回目で最後の実験を 1 つのグラフィック要約に凝縮しました。しかし、その実験とその概要を理解するには、そこに至るまでの 4 つの要素についてある程度理解しておくと役立ちます。
「聖杯」への道
たとえば、最初の実験では、いずれかの記憶テストが行われる前に、一連の香りがすぐに次から次へと提示された場合でも、ラットは特定の記憶をコード化するコンテキストを対応する記憶評価コンテキストと関連付けることを学習した。
実験 2 ではさらに、匂いの 2 つのリストを提示してラットが文脈に注意を払っていることを確認した後、ラットが一方の文脈で最後から 3 番目のアイテムと、もう一方の文脈で最後から 3 番目のアイテムを区別するという、少し難しい記憶テストを行いました。
実験 3 では、研究者が 2 つの同一の香りを、それぞれのコンテキストで最後から 3 番目の項目と最後から 3 番目以外の項目として両方のリストに導入したときに、新たな課題が生じました。両方のシーケンスで同じ 2 つの匂いが現れたにもかかわらず、ラットは、テスト対象となった特定の状況において、どの匂いが最後から 3 番目であるかを特定することに成功しました。
リストがインターリーブされた実験 4 では、課題はさらにエスカレートしました。ラットはコンテキスト間を行き来し、一方のリストの一部を受け取り、次にもう一方のリストの断片を受け取りました。驚くべきことに、彼らは依然として、要求されたコンテキストからターゲットの香りを正確に抽出していました。
次は聖杯です。この最後の偉業では、シーケンスが続行される前に、インターリーブされたリストが 30 分の遅延によって中断されました。時間のギャップと絶え間ない場所の切り替えにもかかわらず、ラットはそれぞれのシーケンスとその文脈を記憶しており、明らかに時間の長いギャップを埋める記憶を検索していました。
しかし、この研究は、ラットが実際にエピソード記憶をどの程度再生し、出来事の流れだけでなく、情報をどこでどのように取得したかを覚えていることを確認しました。そして、人間以外の動物の認知について私たちが知っていることを拡張することにより、複雑な認知プロセスをモデル化する将来の研究の能力の限界が押し上げられます。
このプロジェクトは、国立科学財団と国立精神衛生研究所の支援を受けて完了しました。
リズ・ロスダイザー
サイエンスライター
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