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2025-09-18 15:10:00
ビクトリア・ギル科学特派員、BBCニュース
ゲッティイメージズ科学者は、ランニングラットの脳活動を記録することにより、脳内の「マイレージクロック」を初めて見つけました。
小さなネズミのサイズのアリーナの中でそれらを緩め、研究者たちは、ナビゲーションと記憶に重要であることが知られている脳の一部から記録しました。
彼らは、そこの細胞が走行距離の時計のように見えるパターンで「発射」したことを発見しました – 動物が移動する数歩ごとにカチカチと刻まれています。
人間のボランティアがこのラットナビゲーションテストのスケーリングされたバージョンを通り抜けたさらなる実験は、人間の脳が同じ時計を持っていることを示唆しました。
Journal Current Biologyに掲載されているこの研究は、「グリッドセル」の定期的なカチカチが既知のように、移動した距離を正しく測定する能力に直接接続されていることを示しています。
脳の霧
スティーブンダンカン「キッチンとリビングルームの間を歩いていると想像してみてください」と、セントアンドリュース大学の主任研究者ジェームズ・エインゲ教授は言いました。 「[These cells] その内なる地図、つまり自分の心の中の環境に身を置く能力を提供する脳の部分にあります。」
この研究は、私たちの脳内のその内部マップがどのように機能するか、そしてそれが失敗したときに何が起こるかについての洞察を提供します。環境を変更してその走行距離の時計のカチカチを混乱させると、ラットと人間の両方が距離の推定を間違え始めます。
実生活では、これは暗闇の中で起こります。または、私たちがハイキングをしているときに霧が降るときに起こります。マイレージカウンターが確実に機能するのを停止するため、突然、私たちがどこまで移動したかを推定することははるかに困難になります。
これを実験的に調査するために、研究者はラットを訓練し、長方形のアリーナで固定距離を走らせました – 動物に正しい距離を走ってからスタートに戻ったときに、動物にチョコレートシリアルで報われます。
動物が正しい距離を走ると、脳の走行距離カウント細胞が定期的に発射されました – ラットが約30cmごとに移動しました。
「発砲パターンがより規則的であればあるほど、動物はその扱いを受けるために行かなければならなかった距離を推定するのが良くなりました」とAinge教授は説明しました。
研究者は、ネズミが動いた距離を数える脳の走行距離時計を記録することができました。
重要なことに、科学者がネズミのアリーナの形を変えたとき、その定期的な発火パターンは不安定になり、ラットはチョコレートトリートのスタートに戻る前にどこまで行く必要があるかを解決するのに苦労しました。
「それは魅力的です」とAinge教授は言いました。 「彼らはこの種の慢性的な過小評価を示しているようです。信号が正規ではないという事実については、彼らがあまりにも早く停止することを意味します。」
科学者たちは、これを視覚的なランドマークに例えて、突然霧の中で消えました。
「明らかに、霧の中をナビゲートするのは難しいですが、人々が感謝していないことは、それが距離を推定する能力も損なうことです。」
これを人間でテストするために、研究者はネズミサイズの実験を拡大しました。彼らは大学の学生組合に12m x 6mのアリーナを建設し、ボランティアにラットと同じタスクを実行するように頼みました。
ネズミのように、人間の参加者は、対称的な長方形の箱にいるときに一貫して距離を正しく推定することができました。しかし、科学者が専用のアリーナの壁を動かしてその形を変えると、参加者は間違いを犯し始めました。
Ainge教授は次のように説明しました。「ラットと人間は、距離推定タスクを非常によく学習します。そうすれば、ラットの信号を歪める方法で環境を変えると、人間の同じ行動パターンが見えます。」
シルビアベンチュラ私たちの脳が私たちをどのようにナビゲートできるかについての基本的な何かを明らかにするだけでなく、科学者は、この発見がアルツハイマー病の診断に役立つと言います。
「私たちが記録している特定の脳細胞は、アルツハイマー病で影響を受ける最初の領域の1つです」とAinge教授は説明しました。
「人々はすでに作成しています [diagnostic] たとえば、ナビゲーションをテストするために、携帯電話で再生できるゲーム。同様のことを試みることに本当に興味がありますが、具体的には距離の推定を見ています。」
ゲッティイメージズ#科学者は脳の内部走行距離時計を特定します