理研,日常の記憶のメカニズムを発見

理化学研究所(理研)は,日常の出来事の記憶(エピソード記憶)が,マウスの脳の中で時間経過とともに,どのようにして海馬から大脳新皮質へ転送され,固定化されるのかに関する神経回路メカニズムを発見した(ニュースリリース)。

エピソード記憶の形成や想起に,海馬は重要な脳領域となる。先行研究により,覚えた記憶は,時間経過とともに,海馬から大脳皮質に徐々に転送され,最終的には大脳皮質に貯蔵されるのではないかとのアイデアがあるが,大脳皮質への記憶の転送に関して,神経回路メカニズムの詳細はほとんど分かっていなかった。

研究では,記憶を担う細胞(記憶痕跡細胞またはエングラム細胞)を標識する方法と光遺伝学を組み合わせることによって,大脳皮質の前頭前皮質で,学習時に既にエングラム細胞が生成されていることを発見した。

この前頭前皮質のエングラム細胞は,海馬のエングラム細胞の入力を受けることによって,学習後徐々に構造的・生理的・機能的に成熟することも発見した。逆に,海馬のエングラム細胞は,時間経過とともに活動休止,脱成熟することが分かった。つまり,これまで考えられてきた海馬から大脳皮質への記憶の転送のアイデアは,前頭前皮質のエングラム細胞の成熟と海馬のエングラム細胞の脱成熟により,記憶想起に必要な神経回路が切り替わることで説明できるようになった。

この研究によって,エピソード記憶の形成と想起は,脳内の少なくとも三つの部位,海馬,前頭前皮質,および扁桃体にできる記憶のエングラム細胞の状態(サイレントかアクティブか)と,これらエングラム細胞間のダイナミックな相互作用によっていることが,初めて解明されたとしている。

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