研究者たちは、脳のアストロサイトがどのように記憶を保存しているかを発見した

「脳星» 記憶の保存は、記憶が私たちの心の中にどのように保存されるかについて私たちが知っていることを変えました。

の 研究者 の ベイラー医科大学 彼らは、私たちの記憶を保持する小さな保管箱として機能するアストロサイトとして知られる、私たちの脳内の星のような細胞を研究していました。この独自のファイル システムには、特定のユーザーがアクセスします。 ニューロンのセット、として知られています 手紙によって管理されています。脳星» これらの記憶をオンデマンドで設定および呼び出します。以前は、ニューラル ネットワークのみが学習と記憶を担当すると考えられていました。

«一般的な考え方は、記憶の形成と想起には、記憶を保持し、呼び出す特定の経験によって活性化される神経エングラムのみが関与するというものです。」と責任著者は述べた ベンジャミン・デニーン博士の教授 ベイラー ヤン・ダンカン神経研究所の主任研究員。 」私たちの研究室には、アストロサイトとそのニューロンとの相互作用を研究してきた長い歴史があります。私たちは、これらの細胞が物理的にも機能的にも互いに密接に相互作用しており、これが脳の適切な機能に必要であることを発見しました。しかし、記憶の保存と検索におけるアストロサイトの役割はこれまで研究されていませんでした。»。

脳は信じられないほど複雑な性質を持っているため、人体の臓器の中で最も理解されていないままです。 2016 年にスタンフォード大学の研究者らは、神経科学者が直面している巨大な課題を強調しました。8 年が経った現在、神経学的状態や疾患におけるさまざまなメカニズム、経路、遺伝的影響の理解はある程度進んでいますが、その多くは依然として謎のままです。

それらは勉強するのも非常に難しいです。この最新の研究では、ベイラーのチームはマウスモデルを使用して、アストロサイトが記憶において果たす役割を調査しました。実験では、マウスに恐怖を与えるように条件付けし、恐怖で固まってしまうような状況に置いた。同じ状況で曝露を繰り返すと、マウスは再び固まりました。しかし、まったく異なる環境にいたとき、彼らは同じような恐怖反応を示さなかった。

研究者らは、学習プロセスであるこの恐怖条件付けが、この脳領域の回路で重要な役割を果たすc-Fos遺伝子を発現するアストロサイトのサブセットを活性化することを発見した。

«c-Fosを発現するアストロサイトはエングラムニューロンに物理的に近接している“、 言った マイケル・R・ウィリアムソン、デニーン研究室の博士研究員。 」さらに、ニューロンと物理的に接続されたアストロサイト集団も機能的に接続されていることを発見しました。星状細胞アンサンブルの活性化は、対応するエングラム ニューロンにおけるシナプスの活動または伝達を特異的に刺激します。このアストロ サイトとニューロンのコミュニケーションは両方向に流れ、アストロ サイトとニューロンは相互に依存します。»。

本質的には、 マウスが恐怖を伴う環境にいた場合にのみ、c-Fossを発現するアストロサイトが活性化した – その結果、マウスも同様のすくみ行動を起こしました。

«しかし、これらのマウスのアストロサイト集団が非恐怖的環境で活性化されると、動物は固まり、アストロサイトの活性化が記憶の想起を刺激することが示されました。“、 言った クォン・ウクボン、デニーン研究室のもう一人の博士研究員。

これまで研究者らは、核因子I-A（NFIA）遺伝子が記憶回路の星状膠細胞の調節に重要であることを発見していたが、それがこれらの脳星からの記憶の保存と取り出しに役割を果たしているかどうかは不明であった。そこで、マウスの研究結果を考慮して、研究チームはこの研究分野に戻りました。彼らは、活性化されたアストロサイトが NFIAタンパク質レベルの増加 そして それが抑制されるとき、 ニューロンは記憶を取り戻すことができない 倉庫から。そして、それは特にマウスが以前に経験した出来事の記憶だけをブロックした。

«学習イベント中に活動していたアストロサイトのNFIA遺伝子を削除すると、動物は学習イベントに関連した特定の記憶を思い出すことができなくなったが、他の記憶は思い出すことができた“、 言った クォン。

«これらの発見は、記憶におけるアストロサイトの役割の性質に関するものです。“、 追加した デニーン。 «学習に関連する星状細胞集団は、特定の学習イベントに特有です。恐怖体験の想起を制御する星状細胞の集合体は、別の学習体験の想起に関与する星状細胞の集合体とは異なり、ニューロンの集合体も異なります。»。

当然、 この発見の意味は、アルツハイマー病などの記憶想起が損なわれる症状に対する興味深い研究の道を提供するものである。、または特定の記憶が有害な場合、 心的外傷後ストレス障害のように (PTSD）。

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