睡眠中に記憶が安定するまでの新たな発見

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Center for Interdisciplinary Research in Biology(CNRS:フランス国立保健医学研究所とINSERM:フランス国立科学研究センター)の研究者たちは、文献で何十年も記述されてきたように、睡眠中に発するデルタ波は、皮質が静止している一般的な無意識状態ではないことを示している。

代わりに、長期記憶形成に重要な役割を果たすニューロンの集合体を単離するものだという。

この調査結果は、2019年10月18日にScienceへ掲載されたものである。

私たちが眠っている間、海馬は起きている間と同様の活動を起こすことによって、自発的に再活性化する。大脳皮質に情報を送り、皮質が反応する形だ。

Via:「脳波」と「行動」で考える睡眠の定義

この後に『デルタ波(脳波の周波数が1~4Hz)』と呼ばれる無意識状態が続き、次に 『睡眠紡錘派(脳波が12~14Hzの波)』と呼ばれるリズミカルな活動が続く。これは、皮質回路が再編成され記憶を形成するときである。

しかし、新しい記憶の形成におけるデルタ波の役割は、依然として謎だ。なぜ、無意識状態が、海馬と皮質の間での情報交換や、皮質の機能的再構成を妨げるのか分かってない。

この研究の著者らは、デルタ波の発生時に何が起こるかをより詳しく調べた。

驚いたことに、大脳皮質は完全に無意識でなく、少数のニューロンが活性化されたまま集合体を形成すること、すなわち情報をコードする小さな共活性集合体を形成することが発見された。

この予想外の発見は、他すべてのニューロンが静止しているときに活性化する、少数のニューロンが起こりうる障害から保護されながらも、重要な計算を実行で可能であると示唆している。

また、この研究の発見はさらに進んでいた。

海馬の自発的な再活性化は、デルタ波の間にどの皮質ニューロンが活性のままであるかを決定し、2つの脳構造間の情報伝達を明らかにした。さらに、デルタ波の間で活性化される集合体は、日中の空間記憶の学習に参加したニューロンから形成される。

これらの要素を総合すると、上述したプロセスが記憶の統合に関与していることが示唆される。これを証明するため、ラットに人工的なデルタ波を与えて、海馬の再活性化に関与するニューロンとランダムなニューロンを単離した。

結果、正規のニューロンが分離されると、ラットは記憶を安定させ、翌日の空間テストに成功した。

この結果は、皮質の理解を大きく変えるだろう。

したがって、デルタ波はニューロン集合体を選択的に分離する手段であり、海馬と皮質の対話と皮質回路の再構成の間に重要な情報を送り、長期記憶を形成するということだ。

参照:sciencedaily

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Keisuke Kuribara

株式会社Propagation代表取締役。興味対象は、ビットコイン、大麻、ウェブ、金融、生物、心理など。金融から健康、テック、音楽など様々な事について執筆しており、このブログは月間20万PV程度となっております。自身のアウトプットや知的好奇心を満たすことが主な目的です。お仕事の依頼や相談などお気軽にお問い合わせください。Google アナリティクス個人認定資格(GAIQ)を保有。

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