脳波は私たちの周囲の内部マップを作成します
調査結果は、科学者がアルツハイマー病などの神経疾患の根本的な原因を理解するのに役立つ可能性があります。
脳の特定の部分では、グリッドセルと呼ばれるニューロンが実際に、外界の一種の内部マップを作成します。これを行うには、一種の神経ペースメーカーとして機能するために、脳の別の部分からの完全なタイミングの電気振動が必要です。
「この研究は、振動活動が記憶を保存する脳領域で明確に定義された機能を持っていることを実証する最初のものです」と研究者チームを率いるUCSDの生物学の助教授であるDr. Stefan Leutgebは言った。
記憶にとって重要な脳の構成要素である海馬と近くの嗅内皮質は、アルツハイマー病で変性する最初の脳領域の1つであり、記憶喪失や見当識障害などの問題を引き起こします。これらの2つの脳の領域には、3種類のニューロンがあり、生命体験の一時的な記憶に必要な空間情報や空間情報の作成に役立ちます。
Leutgebと仲間の研究者は、4フィートx 4フィートの領域を探索するように促されたラットのグリッドセルの電気的活動を測定しました。
嗅内皮質にあるこれらのグリッドセルは、外部環境の内部表現を作成および保持します。この表現は、六角形パターンでスペースを満たす塗りつぶしの正三角形で構成されるグリッドのようなマップです。動物がその外部環境を移動するとき、動物の位置がその「内部」マップ内の一致する頂点のいずれかと一致すると、脳の特定のグリッドセルがアクティブになります。
「私たちの調査結果は、記憶処理を理解する上での主要なマイルストーンを表しており、内嗅皮質の細胞が損傷したときに記憶機能を回復するための取り組みを導くでしょう」とロイトゲブ氏は語った。
研究者たちは、脳の特定のペースメーカー細胞を操作することで振動入力を止めます。これにより、グリッドセルの環境マップが大幅に劣化することがわかりました。興味深いことに、正確な位置を示す脳信号とコンパス信号は、このプロセス中に妨害されませんでした。
「海馬は嗅内皮質の制御下にあると考えられていたため、グリッドセルが場所のセルに非常に大きな影響を与えるとの仮定がありました。グリッドセル機能の大幅な混乱に直面してプレースセルの機能がどのように維持されるかに驚いています。
「この重要な結果は、一般に、脳回路がその機能の大部分を失うことなく、脳回路への大量の入力情報を排除できることを示しています」と彼は付け加えました。 「この発見の意味するところは、記憶機能を回復するために、損傷した神経回路を正確に再構築する必要がなく、むしろ重要なコンポーネントを保存または回復することによって機能を回復できることです。」
「私たちの調査結果は、高齢者や神経変性疾患の患者の記憶機能を維持するための取り組みにおいて、これらの重要な要素を特定するための主要なステップです」と彼は述べた。
研究はジャーナルの4月29日号に掲載されています 理科。ボストン大学の科学者たちは、同じ問題の関連論文で同様の調査結果を報告しています。
出典：カリフォルニア大学
