恐怖の感覚は睡眠を経て脳に保存される可能性がある

ミシガン大学の研究チームは、特定の感覚イベントに関連する記憶がどのように形成され、マウスに保存されるか調査しました。
結果、視覚刺激によって活性化されたニューロンがその後の睡眠中により活発に保存される事などを発見しました。

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参照元：https://www.helsinki.fi/en/news/education-news/lonely-adolescents-are-susceptible-to-internet-addiction-increasing-numbers-at-risk-in-the-coronavirus-situation
– ミシガン大学 University of Michigan. 16.2.2021  –

眠りにつくと、脳がシャットダウンすることは容易に想像できますが、ミシガン大学の研究によると、事前学習中に活性化されたニューロンのグループがハミングを続け、記憶を脳に入れ込んでいます。

UMの研究者は、特定の感覚イベントに関連する記憶がどのように形成され、マウスに保存されるかを研究しています。

コロナウイルスのパンデミックの前に行われ、最近ネイチャーコミュニケーションズに発表された研究では、研究者たちは特定の視覚刺激に関連して恐ろしい記憶がどのように形成されたかを調べました。

彼らは、視覚刺激によって活性化されたニューロンがその後の睡眠中により活発に保たれるだけでなく、恐怖記憶を感覚イベントに接続する能力にとって睡眠が不可欠であることを発見しました。

以前の研究では、集中的な学習中に非常に活発な脳の領域は、その後の睡眠中に多くの活動を示す傾向があることが示されています。

しかし、不明確だったのは、新しく学んだ資料の記憶を完全に保存するために、睡眠中の記憶のこの「再活性化」が発生する必要があるかどうかでした。

分子、細胞および発達生物学の部門研究者で、上級著者でUMの教授であるサラアトン氏は話します。

「私たちが理解したかったことの一部は、恐怖の記憶を媒介している脳の部分と、恐怖が結びついている感覚の記憶を媒介している特定のニューロンとの間にコミュニケーションがあるかどうかでした。彼らはどのように話し合い、彼らはしなければなりませんか睡眠中ですか？特定のニューロンのセットや特定の睡眠段階など、新しい関連付けを行うプロセスを促進しているものを本当に知りたいのです。しかし、最も長い間、これを実験的にテストする方法は実際にはありませんでした。」

現在、研究者は、特定の時間枠での経験によって活性化された細胞に遺伝的にタグを付けるためのツールを持っています。

一次視覚野の特定のニューロンのセットに焦点を当てて、アトンと研究の筆頭著者である大学院生のブルターニュ・クローソンは、視覚記憶テストを作成しました。

彼らはマウスのグループに中立的な画像を示し、画像によって活性化された視覚野ニューロンで遺伝子を発現しました。

これらのニューロンがニュートラルな画像を登録したことを確認するために、アトン氏と彼女のチームは、画像を表示せずにニューロンを選択的にアクティブ化することで、画像刺激の記憶を刺激できるかどうかをテストしました。

彼らがニューロンを活性化し、その活性化を軽度の足のショックと組み合わせたとき、彼らはその後、それらの細胞がエンコードする画像に似た視覚刺激を被験者が恐れることを発見しました。

彼らはその逆もまた真実であることに気づきました。

視覚刺激と足のショックを組み合わせた後、被験者はその後ニューロンの再活性化を恐れて反応しました。

アトン氏は話します。

「基本的に、視覚刺激の教訓とニューロンのこの完全に人工的な活性化の教訓は同じ反応を生み出しました。」

研究者たちは、被験者に画像を見せて軽度の足のショックを与えた後、睡眠を中断したとき、視覚刺激に関連する恐怖がないことを発見しました。

操作されていない睡眠を持つ人々は、足のショックと対になっていた特定の視覚刺激を恐れることを学びました。

アトン氏は話します。

「これらのマウスは、私たちが見せたすべての視覚刺激を実際に恐れるようになったことがわかりました。視覚刺激が提示されている部屋に行った時から、彼らは恐怖を感じる理由があることを知っているようですが、彼らは具体的に何を恐れているのかわかりません。」

アトン氏は続けます。

「これは、彼らが視覚刺激と正確な恐怖の関連を作るために、感覚皮質でその刺激をコードするニューロンの睡眠関連の再活性化を持たなければならないことをおそらく示しています。」

これにより、その視覚的手がかりに固有の記憶を生成することができます。

同時に、研究者は、記憶の感覚的側面を感情的側面と結び付けるために、その感覚皮質領域が他の脳構造と通信する必要があると考えています。

アトン氏は、彼らの発見は不安と心的外傷後ストレス障害がどのように理解されるかに影響を与える可能性があると言います。

アトン氏は説明します。

「私にとって、これは一種の手がかりです。恐怖を睡眠中の特定のイベントに関連付けると、睡眠障害がこのプロセスに影響を与える可能性があります。睡眠がない場合、脳はあなたがいるという事実の処理を管理しているようです。恐れているが、それを具体的に恐れるべきものに結び付けることができないかもしれません。その仕様プロセスは、PTSDまたは全般性不安障害でうまくいかない可能性があります。」