脳細胞間の競争によって改善された記憶
で発表された調査結果 ニューロン、アルツハイマー病、自閉症、統合失調症などの神経障害の原因の探索に役立ちます。
「脳の配線に関する私たちの理解の多くは、感覚系と運動系の研究から来ていますが、学習や記憶などの高次脳機能に関与する神経回路を組織化するメカニズムについてはあまり理解されていません」 、博士号
梅森氏によると、脳細胞は、脳のさまざまな部分をつなぐ経路に沿って成長し、伸びているという。脳が発達するにつれて、これらの接続は微調整され、より効率的になります。この改善プロセスの問題は、いくつかの神経障害の原因である可能性があります。
「脳の発達中に脳回路がどのように効率的になるかを知りたかったのです」と梅森氏は語った。 「脳は良好な接続を維持し、不良な接続を取り除くことを選択しますか、もしそうなら、どのように？」
神経活動がどのように記憶回路を組織化するかを調べるために、研究者たちは、目的のニューロンを意図的にスイッチオフできるように遺伝子組み換えされたマウスを使用しました。
科学者たちは、学習と記憶に不可欠な海馬と、知覚と認識の鍵となる大脳皮質と、その他の認知機能との関係を研究しました。彼らは、接続内のニューロンの約40％を非アクティブ化し、数日のうちに、脳が非アクティブな神経接続を除去し、アクティブな神経接続のみを保持するのを観察しました。
実験の次の部分は、すべてのニューロンが非アクティブ化された場合、それらの接続が削除されなかったことを示しました。
「これは、脳がニューロンのグループの中でどの接続が他よりも優れているかを伝える方法があることを私たちに教えてくれます」と梅森氏は述べた。 「ニューロンは互いに競合しています。したがって、それらすべてが同じように悪い場合、排除できるものはありません。」
研究者らはまた、生涯を通じて新しいニューロンを生成し続ける脳の2つの領域の1つにすぎない歯状回と呼ばれる海馬の一部も調べました。ここで彼らは2番目の異なるタイプの競合を発見しました。新生細胞は成熟細胞間で発生する競合ではなく、成熟細胞と競合していました。
科学者が歯状回の新しい細胞を作る能力をブロックすると、除去は停止し、脳は既存の細胞が非活性化されていても保持していました。
このことからのメッセージは、脳が悪いつながりを排除するときに効率的な学習と記憶が生じるということです、と梅森は説明します。
「これらのメカニズムがどのように機能するかを理解すればするほど、それらが機能していないときに何が起こっているのかを理解できるようになります。」
出典：ミシガン大学
