マウス研究IDは、脳が時間をかけて記憶をつなぐ方法を識別します

ミニチュア顕微鏡を使用して、カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の神経科学者は、脳がどのようにしてさまざまな記憶を関連付けているかをマウスで特定しました。

そして、老化はこれらのつながりを弱める一方で、研究者たちは中年の脳が別々の記憶を再接続する方法を考案したと言います。

で発表された調査結果 自然研究者らによると、加齢に伴う記憶障害に苦しんでいる人々のための可能な介入を示唆している。

UCLAのDavid Geffen School of Medicineの神経生物学教授である主任研究者のDr. Alcino Silvaは次のように述べています。 「私たちは、脳が2つの記憶をどのようにリンクしているか、そして時間の経過がつながりの強さに影響を与えるかどうかを調査したかったのです。」

「現実の世界では、思い出は孤立して発生するわけではありません」とシルバの研究室の研究者であるデニスカイ博士は付け加えた。 「私たちの過去の経験は、新しい記憶の作成に影響を与え、私たちが何を期待するかを予測し、将来の情報に基づいた決定をするのに役立ちます。」

彼らの実験では、神経科学者は若い中年のマウスで、脳が経験の記憶を7時間ではなく5時間で分けているかどうかをテストしました。

これを達成するために、彼らはUCLA神経科学者博士によって開発されたMiniscopeと呼ばれる小型顕微鏡を使用しました。 Peyman Golshani、Baljit Khakh、Silva。大統領のBRAIN InitiativeとGeffen Schoolからの資金提供を受けています。

顕微鏡の強力なカメラにより、科学者は若いマウスの脳をじっくり観察し、細胞の様子を観察することができました。マウスが自然な環境で自由に動くと、小さなヘッドマウント顕微鏡がニューロンの発火を照らしました。

一度に10分間、各マウスを3つのボックスに入れました。すべて、香り、形、照明、床の点でユニークです。 1週間目の最初と2番目のボックスへの配置。 2番目と3番目のボックスで費やされた時間を5時間だけ離したところ、マウスは後に足に小さな衝撃を受けました。

2日後、研究者たちは各マウスを3つすべての箱に戻しました。予想通り、マウスは3つ目の箱の内側を認識すると恐怖で凍りついた。

しかし、研究者達によると、次に起こったことは驚きでした。

「マウスはまた、ショックが発生しなかった2番目のボックスでフリーズしました」とシルバは観察しました。 「これは、マウスが3番目のボックスでのショックの記憶を5時間前に2番目のボックスでの経験に移したことを示唆しています。」

SilvaとCaiがマウスの脳を調べたところ、神経活動が彼らの仮説を裏付けました。

「3番目のボックスでマウスのショックを記録したのと同じ脳細胞が、2、3時間前に2番目のボックスの記憶もコード化した」とCai氏は語った。 「動物の体験を記憶に記録する神経回路のオーバーラップが20%増加しました。これは時間の経過とともに明らかになります。」

「記憶は脳によってどのようにコード化および保存されるかで相互に関係するようになり、ある記憶の想起が時間的に関連する別の記憶の想起を引き起こした」とシルバはさらに説明した。

シルバによる以前の発見に基づいて、研究チームは、細胞が覚醒して発射の準備ができているときに、細胞が記憶をエンコードする可能性が最も高いことを知っていました。神経科学者はこの状態を興奮性と呼んでいます。

「興奮する脳はすでに温まっています」とシルバは言った。 「それは、運動前に筋肉を伸ばしたり、運転する前に車のエンジンを回転させたりするようなものです。」

老化はニューロンが完全に興奮する能力を弱めるのではないかと疑い、中年マウスで同様の実験を行いました。彼らはそれぞれのマウスを5時間間隔で2つの箱に入れ、2番目の箱にフットショックを与えました。

彼らが2日後に動物を箱に戻したとき、結果は明らかでした。

「古いマウスは、ショックを受けた箱の中でのみ凍りつきました」とカイは明らかにしました。 「彼らは最初のボックスで反応しませんでした。」

ミニスコープを使用すると、古いマウスの脳が2つの記憶をつないでいないことが確認されました。各メモリは、独自の神経回路にエンコードされました。

チームは次に、記憶をリンクする古いマウスの能力を高めることに焦点を当てました。 Caiは生物学的ツールを使用して、マウスを最初のボックスに導入する前に、海馬の一部(脳の記憶中心)のニューロンを興奮させました。

彼女は同じ細胞を刺激してから、マウスを最初の箱と2番目の箱に入れ、2日後にフットショックを受けました。

「中年のマウスを最初のボックスに再導入したとき、プリンの証拠が到着しました」とシルバは言った。「動物たちは凍りついた—彼らは今、2番目の箱で起こった衝撃を最初の箱に関連付けた。これは、興奮性の増加が、年齢に関連した記憶をリンクできないことを逆転させたことを示唆しています。」

CaiとSilvaは、中年のマウスの記憶をつなぐ能力に対するFDA承認の薬剤の効果をテストしていると報告しています。

出典:カリフォルニア大学ロサンゼルス校

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