マウスを使った研究で、老年期の記憶障害は重要な酵素と関連していることが判明

誰でも時々物忘れが起こりますが、特に年を取るとそれが顕著になります。しかし、高齢者は新しい情報を思い出すのが難しいだけではありません。新しい詳細が浮かび上がってきたときに、その記憶を修正するのも難しくなります。しかし、記憶の更新の背後にあるメカニズムや、そのメカニズムが加齢とともにどのように機能しなくなるかについては、ほとんどわかっていません。

ペンシルベニア州立大学の研究チームは、加齢に伴う記憶更新の障害に寄与する酵素を特定した。この酵素を阻害すると、高齢のマウスは新しい情報をよりうまく取り入れることができ、若いマウスと同様のパフォーマンスを示した。

研究者らは、 出版されている で 分子神経科学の最前線は、老年期の認知柔軟性を改善するための潜在的な治療標的の開発につながる可能性があります。

「何が起こっているのか理解することが重要です 分子レベル 「記憶の更新中に、人間の記憶のほとんどは更新されるからです。私たちは常に、すでに知っていることを基にして、既存の記憶を修正しています」と、生物学助教授で論文の筆頭著者であるジャニーン・クワピス氏は述べた。

「しかし、記憶の形成と記憶の更新の背後にあるメカニズムが同一なのか、それとも記憶の更新に特有のものなのかを実際に調べた人は誰もいなかった。これはそれを解明する上での一歩だ。」

記憶が形成されると、脳は統合と呼ばれるプロセスを通じてその記憶を維持するために自らを再構築します。細胞はシナプスでタンパク質を発現します。シナプスはニューロン間の通信を可能にする隙間です。 神経細胞記憶が形成されるときに活性化された細胞を結び付けます。記憶が思い出されると、それらの細胞は同時に発火します。

「新しい情報を提示されると、既存の記憶を記憶庫から取り出して弱め、新しい情報を受け入れられるようにする必要があります。新しい情報を学習し、新しいニューロンが組み込まれると、更新された記憶が固まり、再び記憶されます」とクワピス氏は述べた。クワピス氏は、再固定と呼ばれるこのプロセスは、加齢とともに効果が低下すると指摘した。

この研究では、研究チームは、通常の加齢とともに記憶を更新することがなぜ難しくなるのかを理解しようとした。 遺伝子発現 再統合中に、メモリの更新も強化できますか?

これを検証するために、研究者らはヒストン脱アセチル化酵素3（HDAC3）を阻害した。 遺伝子転写、DNAセグメントからRNAに情報をコピーし、最終的に機能的なタンパク質を作るプロセス。HDAC3は記憶の定着中に記憶形成と遺伝子発現に悪影響を及ぼすことが示されていますが、研究者らは、記憶の再定着におけるその役割はこれまで研究されていなかったと述べています。

「HDAC3は通常、DNAとタンパク質の複合体であるクロマチンを締め付け、転写が起こりにくくします」と、生物学の博士課程の学生で論文の筆頭著者であるチャド・スミーズ氏は言う。「これをブロックすれば 酵素活性 それが起こらないようにすることで、より開いたクロマチン状態を維持し、遺伝子発現を改善するのに役立つ可能性があります。」

記憶の再固定化段階で HDAC3 がブロックされると、記憶更新における典型的な加齢関連障害が防止されました。記憶更新タスクでは、高齢のマウスは若いマウスと同等の成績を示しました。

研究チームは、クワピスが記憶の更新をテストするために開発した「更新された場所にある物体のパラダイム」と呼ばれる方法論を使用した。このパラダイムには3つの段階がある。マウスが同一の物体の2つの場所を学習するトレーニングセッション、物体の1つを新しい場所に移動させる更新セッションである。 位置; オブジェクトが 4 つの別々の場所 (元の 2 つのトレーニング場所、更新された場所、および完全に新しい場所) に配置されるテスト セッション。

「ネズミは目新しいものが好きなので、 トレーニングセッション あるいは更新セッションでは、新しい物体の位置をより詳しく探索するだろう」とスミーズ氏は言う。「しかし、記憶力が悪いと、以前に学習した位置を新しい位置と同様に探索する傾向がある。」

特定することで 分子メカニズム 研究チームは、HDAC3と同様に、老年期の認知柔軟性を改善するための潜在的な治療標的を提供できることを期待していると述べた。

「これらのメカニズムが通常の老化における記憶力を改善するのであれば、アルツハイマー病や認知症などの症状にも効果がある可能性がある」とクワピス氏は述べた。

この論文の他のペンシルバニア州立大学の著者には、分子細胞および統合生物科学の博士課程学生であるローレン・ベルフィー氏と、神経科学プログラムの博士課程学生であるチャド・ブランズウィック氏が含まれる。研究当時ペンシルバニア州立大学の学部生であったデスティニー・ライト氏とソフィア・ベネット氏、研究当時ペンシルバニア州立大学の博士研究員であったマーク・アーバン氏、研究当時ハーバード大学の大学院生であったグアンフア・シュウ氏もこの論文に貢献した。