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「記憶固定化」の版間の差分
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→長期記憶の維持
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=== 長期記憶の維持 === | === 長期記憶の維持 === | ||
通常の長期記憶のテストは、学習後1日目で評価されてきた。しかし、実際は長期記憶は数週間以上維持されるものである。このような固定化された長期記憶の長期間の維持には、学習後の複数回の遺伝子発現の上昇が必要であることが報告されている。 | |||
学習後のタンパク質合成阻害剤の長期記憶形成阻害の実験から、記憶の固定化のタイムウインドウは、学習後3時間位までが想定されていた。しかし、学習12時間後のタンパク質合成阻害剤の処理が、2日目の記憶には影響を及ぼさないが、学習後7日目の記憶テストに阻害を与えることが明らかになった<ref><pubmed>17224407</pubmed></ref> 。例えば学習12時間後の脳由来神経栄養因子（Brain-derived neurotrophic factor, BDNF）遺伝子の発現を抑制すると、上述のタンパク質合成阻害と同じ結果が得られる。最初期遺伝子の一つであるarc遺伝子でも同様の現象が報告されている<ref><pubmed>25589774</pubmed></ref> 。 | |||
このような後期固定化段階が、記憶の想起無しに自発的に起こることによって記憶の長期安定化に繋がっていると示唆される。 | |||
== 記憶の固定化と睡眠 == | |||
近年、学習後の睡眠が記憶の固定化に重要な役割を担っていることが明らかになってきている。 | |||
直線走路を歩いている動物の海馬内では、複数の場所細胞がそれぞれ対応する場所で順番に活動する様子が観察される。この順序を持った場所細胞の活動パターンは、レム睡眠（Rapid eye movement sleep, REM sleep）中にもノンレム（Non-REM）睡眠中にも再現されている<ref><pubmed>12495631</pubmed></ref> 。この結果から、「覚醒時に経験した情報が睡眠中に再生されている」という休息時リプレイという概念が提唱されている。レム睡眠時には覚醒時と同様に、脳波は 4－8 Hz のシータ波が優先的に振動をしており、リプレイは覚醒時とほぼ同じタイムスケールを持って観察される<ref><pubmed>11182087</pubmed></ref> 。また、睡眠中のシータ波の発生を抑えると、睡眠前の学習で獲得した記憶が減弱する<ref><pubmed>27174984</pubmed></ref> 。 | |||
一方、ノンレム睡眠時には0－4 Hzのデルタ波が振動をしており、海馬においては鋭波と呼ばれる-100ミリ秒続く特徴的な波形に乗って100-200Hz程度のリップル波と呼ばれる振動が観察される。ノンレム睡眠時のリプレイは、リップル波に乗る形で実際のタイムスケールを数10分の1に圧縮した形で再現される<ref><pubmed>12495631</pubmed></ref> 。日々のトレーニングの後、海馬で発生するリップル波のパターンを乱すことによっても記憶の獲得レベルが低下する<ref><pubmed>19749750</pubmed></ref> 。 | |||
このように、学習後の安定的な睡眠は、記憶の固定化に重要な過程であることから徹夜することはテスト勉強として効率が悪い可能性が示唆される。 | |||
== 記憶の固定化・再固定化・強化 == | |||
2000年にNaderらによって、固定化された記憶を想起した際に、脳にタンパク質合成阻害剤を注入すると記憶が壊れて消えることが報告され<ref><pubmed>10963596</pubmed></ref> 、固定化された記憶は思い出すと（想起すると）、一旦不安定になり、その後再びタンパク質合成依存的な「再固定化」という過程を通して再度安定的に脳内に定着するという概念が提唱された（図1）。 | |||
記憶が想起によって一旦不安定になる意義として2つの役割が挙げられている。 | |||
一つは、一旦不安定になることで、既存の記憶が新たに獲得した経験と相互作用できるようになり記憶が“修飾（アップデート）”される可能性である。 | |||
もう一つは、想起によって記憶が“強化”される可能性で、実際に、受動的回避学習の実験で、想起された記憶が強化されると報告されている<ref><pubmed>24963141</pubmed></ref> 。 | |||
記憶の固定化と再固定化は、ともにタンパク質の合成を必要とする点で共通の分子機構が想像される。しかし、恐怖条件付けの場合、BDNFは固定化に必要で再固定化に必要ではない。一方、転写因子zif268は、再固定化に必要で固定化に必要ではないというように、実際には同じ分子機構ではないことが示唆されている（図1）<ref><pubmed>23197404</pubmed></ref> 。 | |||
最近では、再固定化の前の記憶の不安定化は、神経細胞間のシナプス情報伝達を担うタンパク質の分解に起因することが報告されている<ref><pubmed>18258863</pubmed></ref> 。不安定化に引き続き新たなシナプスタンパク質が合成されることが再固定化に必要であり、この機構によって記憶回路の再編・更新が行われていると考えられる。 | |||
== 記憶の消去学習 == | |||