科学＆テクノロジー

「ブレインスター」は私たちの記憶を顕微鏡のファイルキャビネットのように保存します

「ブレインスター」のクラスターが記憶をどのように保持するかについての興味深い新発見は、それらが私たちの心の中にどのように保持されているかについての私たちの知識を変えました。ベイラー医科大学の研究者らは、アストロサイトとして知られる脳内の星形の細胞を研究してきた。この細胞は、私たちの記憶を保持する顕微鏡の保管箱として機能する。この独自のファイル システムには、特定の一連のユーザーがアクセスします。 ニューロン エングラムとして知られており、オンデマンドで記憶を制御したり検索したりすることで「脳の星」を管理します。以前は、ニューロンネットワークのみが原因であると考えられていました。 学習と記憶。「一般的な考え方は、記憶の形成と想起には、特定の経験によって活性化され、記憶を保持したり読み出したりするニューロンのエングラムのみが関与するというものです」と、責任著者であり、ベイラー大学の教授であり、ジャン・アンド・ダン研究所の主任研究員であるベンジャミン・デニーン博士は述べた。ダンカン神経研究所。 「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、これが適切な脳機能に不可欠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、人体の中で最も理解されていない臓器のままです。 2016 年に遡ると、 スタンフォード大学の研究者 神経科学者が直面する計り知れない課題を強調しました。そして8年が経ち、神経学的症状や疾患に対するさまざまなメカニズム、経路、遺伝的影響の理解にはある程度の進歩が見られましたが、その多くは依然として謎のままです。勉強するのも本当に大変です。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、記憶におけるアストロサイトの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、恐怖で固まるような状況に置いた。同じ状況で曝露を繰り返すと、マウスは再び固まってしまいました。しかし、まったく異なる環境にいると、彼らは同じ恐怖反応を示さなくなりました。研究者らは、この恐怖条件付け（学習プロセス）が、脳のその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引き起こすことを発見した。「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と物理的に近いです」と、共同筆頭著者であり、デニーン研究室の博士研究員であるマイケル・R・ウィリアムソン氏は述べた。 「さらに、エングラムニューロンと物理的に関連するアストロサイトアンサンブルも機能的に接続されていることがわかりました。アストロサイトアンサンブルの活性化は、対応するニューロンエングラムにおけるシナプス活動またはコミュニケーション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双方向に行われます。アストロサイトとニューロンは相互に依存しています。」基本的に、c-Fossを発現するアストロサイトが活性化されるのは、マウスが恐怖を連想させる環境にいたときだけであり、その結果、マウスは同じすくみ行動で反応した。「しかし、恐怖のない環境でこれらのマウスのアストロサイト集合体が活性化されると、マウスはすくみ、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」と、共著者の共著者であるデニーン研究室のもう一人の博士研究員であるWookbong Kwon氏は述べた。研究者らはこれまでに、核因子IA（NFIA）遺伝子がアストロサイトの記憶回路制御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、研究チームはこの分野の研究に戻りました。彼らは、活性化されたアストロサイトがNFIAタンパク質レベルを上昇させ、それが抑制されると、ニューロンが記憶から記憶を検索できなくなることを発見した。そして、それはマウスが以前に経験した出来事に特有の記憶をブロックしただけでした。 「学習イベント中に活動していたアストロサイトのNFIA遺伝子を削除したところ、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」とクォン氏は述べた。当然のことながら、この発見の意味は、次のような記憶の検索が損なわれる状況に対する興味深い研究の道を提供します。 アルツハイマー病、または特定の記憶が有害な場合、次のようになります。 心的外傷後ストレス障害 (PTSD)。「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を物語っている」とデニーン氏は付け加えた。 「学習に関連するアストロサイトのアンサンブルは、その学習イベントに特有のものです。恐怖体験の想起を制御する星状細胞のアンサンブルは、別の学習経験の想起に関与するものとは異なり、ニューロンのアンサンブルも同様に異なります。」脳の理解はまだ途上にありますが、記憶を対象とした将来の治療法は、2004 年の映画でラクナ社が使用した治療法よりももう少し洗練されたものになるだろうと私たちは想像しています。 スポットレス・マインドの永遠の太陽 … 株式会社ラクーナ 研究は雑誌に掲載されました 自然。ソース： ベイラー医科大学 #ブレインスターは私たちの記憶を顕微鏡のファイルキャビネットのように保存します