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反復学習が記憶を蓄えるメカニズムを解明~東京都医学総合研究所

2018年12月9日

東京都医学総合研究所の学習記憶プロジェクト 宮下 知之 主席研究員が、反復学習が、記憶を蓄える神経細胞集団を形成するメカニズムを明らかにしました。研究成果は、米国科学雑誌「Cell Reports」にオンライン掲載されています。

長期記憶は、脳内の特定の神経細胞集団に蓄えられることで知られています。この神経細胞集団をエングラム細胞と呼びますが、このエングラム細胞が形成されるメカニズムは全くわかっていませんでした。研究所では、ショウジョウバエが、間隔をあけて反復学習を行うと長期記憶が形成され、間隔をあけないと長期記憶が形成されないことを利用し、エングラム細胞が形成されるメカニズムを明らかにしました。

間隔をあけた反復学習では、くり返し情報が入力された神経細胞内においてだけ、長期記憶形成に必要なMAPK(分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ)が、記憶形成に必要な遺伝子発現を制御するCREBと呼ばれる転写因子を活性化し、遺伝子c-fosを発現させます。c-fosも転写因子で、MAPKによって活性化し、CREBを発現させます。反復学習をくり返すことで、c-fosがCREBを、さらにCREBがc-fosを発現させるといった転写サイクルが形成され、CREBの発現量の高いエングラム細胞が形成されることがわかりました。

この結果から、効率的な学習によって、学習の効果を上げ、記憶の定着を行うメカニズムを明らかにしただけでなく、記憶の定着ができないような記憶障害の治療に役に立つことが期待されるそうです。

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