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2024-08-02 15:45:52
私たちの記憶は、脳の特定の領域に情報を保持するのではなく、 … [+]
ある 最近の研究 カリフォルニア州ソーク研究所の研究によると、脳の記憶容量は当初考えられていたよりも 10 倍大きい可能性がある。脳の特定の領域に情報を保持するのではなく、記憶はシナプスと呼ばれるニューロン間の接続によって表現される。脳がどのように情報を学習し、記憶するかは、シナプスの可塑性、つまりこれらの接続が強まったり弱まったりする傾向によって決まる。計算神経科学者のチームは、非常に正確なアルゴリズムを適用して、これらの統語的接続の強さ、そして間接的に脳の最大記憶容量を測定することができた。
記憶がどのように保存されるかを理解するには、まず記憶にはさまざまな種類があることを認識する必要があります。短期記憶は、脳が活発に処理している情報を保持し、作業記憶はそれらのアイデアをリアルタイムで操作できるようにします。たとえば、ランダムな数字のリストを記憶するように指示されたとします。しばらくすると、平均的な人は約 5 ~ 9 個の数字しか思い出せません。短期記憶の保存容量は限られており、数秒から 1 分間しか情報を保持できません。短期記憶の柔軟性により、電話番号をダイヤルできるまで覚えておくなど、すぐに実行できるタスクに注意を向けることができます。
一方、長期記憶は事実上無限です。ここで、私たちの脳は、私たちを形作る情報、スキル、経験を保存します。ただし、すべての考えや経験が長期保存されるわけではありません。何かを探して部屋に入ったのに、探していたものを忘れてしまったことはありませんか? あるいは、紹介された直後に誰かの名前を忘れてしまったことはありませんか? 短期記憶から長期記憶に情報を転送するには、アクティブなエンコードが必要です。このエンコード中に、この情報は既存の記憶にリンクされ、意味が与えられ、簡単に取り出せるように長期ストレージに整理されます。
記憶がエンコードされるとき、活性化されたニューロンはシナプス、つまり他のニューロンとの接続を通じて化学信号を送ります。これにより、その記憶に関する情報を含むニューロンの相互接続ネットワークが形成されます。記憶を暗唱したり、繰り返し練習したりすると、ネットワークが強化されます。その情報に触れる機会が増えるほど、それを思い出す可能性が高くなります。研究で、サマヴァットらは、同じ数の接続、つまりシナプスを含む並列ニューラルネットワークを活性化すると、一貫して強度が増すことを発見しました。脳には数兆個のシナプスがあることを考慮して、彼らは脳の記憶容量を推定することができ、これは当初考えられていたよりもはるかに大きいようです。
長期記憶がそれほど大きいのに、なぜ私たちの脳は忘れやすいのでしょうか? 忘れることは人間にとって正常なことであり、加齢とともに増加します。心理学者や神経科学者は、忘れることの理由と方法についていくつかの理論を提唱しています。たとえば、有名な心理学者ジークムント・フロイトは、忘れることで人は望ましくない記憶を避けることができると主張しました。フロイトは、これらの記憶は単に消去されるのではなく、私たちの潜在意識に押し込まれると提唱しました。
しかし、神経科学の現代理論では、ニューロン間の接続が弱まると情報が忘れられるとされています。記憶が活性化されたり、練習されたりすることが減れば減るほど、接続は弱くなります。最終的には、接続が非常に弱くなり、その記憶を思い出すことができなくなります。
加齢による脳の構造変化もこれらの接続を減少させ、物忘れを増加させます。実際、シナプスの大幅な減少は、アルツハイマー病やその他の認知症の主な特徴です。ニューロン間のシナプスが減少すると、情報がニューロンからニューロンへ伝達できなくなるため、記憶の形成と維持が妨げられます。アルツハイマー病はシナプス可塑性も損なうため、学習に対する脳の反応も低下します。
ソーク研究所の研究者がシナプスの強さを研究するために使用した技術は、アルツハイマー病の謎を解明するのに役立つかもしれません。脳がどのように記憶を作り、保存するかを解明することで、将来的にはアルツハイマー病や他の種類の認知症を防ぐ治療法が開発されるかもしれません。アルツハイマー病が蔓延するにつれて、患者を早期に特定し治療できるツールの開発がますます重要になっています。
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