これまで、研究者らは、マウスが仕事をした後にマウスを睡眠から奪うと、マウスがその仕事の側面を忘れてしまうことを知っていました。 しかし、研究者たちは海馬のどのような機能 - 脳の側頭葉に位置する2つの海馬型の構造物が、何回の長期記憶が作られているのか - その仕事をすることができないのかどうかは分かりませんでした。

現在、研究者は、海馬のXNUMXつのサブセクションで、睡眠に関連する振動、またはニューロンのリズミカルな発火を妨げることが原因である可能性が高いことを発見しました。 それらの結果は ネイチャー·コミュニケーションズ.

記憶形成における振動の役割を試験するために、研究者は、一群のマウスのベースライン海馬活動を記録した。 彼らはマウスを新しい環境に置き、探索させ、軽い足のショックを与え、その後休養して正常に眠るために家庭のケージに戻しました。

ミシガン大学の助教授、サラ・アトン（Sara Aton）は次のように述べています。「マウスを同じ構造体に1〜2ヶ月後に戻すと、 、細胞、および発達生物学部門。 「しかし、そのショックペアリング後に数時間睡眠を取れば、そのマウスは翌日にそれを覚えていない」

研究者らは、通常の睡眠マウスでは、CA1と呼ばれる海馬のサブセクションの睡眠関連振動が学習後により堅牢であることを見出した。 彼らはその後、新しいグループのマウスをとり、ベースラインの海馬活動を記録し、同じ作業を完了させました。 研究者らはまた、これらのマウスに、パルブアルブミンを発現するCA1の阻害性ニューロンの少数の集団を阻害する薬剤を与えた。

研究者たちは動物の睡眠行動を変えなかった。彼らは普通に眠った。 しかし、パルブアルブミンを発現するニューロンの活動を停止すると、それらの動物が眠っている間に、周囲のCA1ニューロンの周期的発火が中断された。 パルブアルブミン発現細胞を抑制することは、マウスの海馬のその部分における正常な学習に関連した振動の増加を完全に排除するようであった。

「ヘブの法則と呼ばれる古い定理があります。これは、「一緒に燃える、一緒にワイヤリングする」というものです。 「2つのニューロンを互いに緊密に規則正しく発火させることができれば、それらの間のつながりの強さに影響を与える可能性が非常に高い」

ニューロンが規則的かつリズミカルに発射されないようにしていたとき、マウスは彼らの仕事との何らかの恐ろしい関連がないことを忘れていました。

「学習に非常に重要な振動活動は、海馬の全細胞集団のごく少数によって制御されています」と研究の大学院生で共同共著者であるNicolette Ognjanovski氏は述べています。 これは、ネットワークの仕組みについて私たちが理解していることの物語を変えます。 パルブアルブミン細胞が制御する振動は、全体的なネットワーク変化または安定性と関連している。 メモリは単一のセルには格納されず、ネットワークを通じて分散されます。

研究者らはまた、対照群と睡眠振動が乱された群との間のニューロンの接続の安定性を比較した。 彼らは、学習試験の後で対照群でより強い関係があるだけでなく、それらの神経結合もより強かったことを見出した。 これらの変化は、睡眠関連海馬振動が実験的に破壊されたときに阻止された。

「睡眠中に脳のリズムを作り出しているこのニューロン群は、記憶を強化するための情報コンテンツを提供しているようだ」とアトン氏は語る。 「リズムそのものが最も重要な部分だと思われ、おそらくあなたはこれらの思い出を形作るために睡眠を取る必要があります。

次に、研究者らは、海馬の振動（CA1の睡眠の影響を模倣する）がマウスが睡眠不足のときの正常な記憶形成を促進するのに十分であるかどうかを試験する予定である。

情報源： ミシガン大学

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