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情報処理と記憶で使われる切替えシステムを発見

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August, 31, 2021, New York--NYUの研究チームは、情報処理と記憶の蓄積に使用される脳のシステムを発見した。これは、鉄道が列車の目的地制御を切り替える方法に近い。研究成果は、脳の機能方法に新たな洞察を提供する。

「研究者は、特殊機能の神経回路を特定しようとしていた。しかし、脳の行うタスクは多すぎて各回路はそれ固有の目的を持てない」と神経科学教授、André Fentonは説明している。同氏は、Cell Reportsの論文のシニアオーサ。「われわれの成果は、同じ回路が、1個以上の機能をどのように引き受けるかを明らかにしている。脳は、われわれの経験のエンコーディングからそれらを思い出すように神経活動を連続的に転用し、同じ回路が情報処理と記憶の両方の役割を担うことを示している」。

この新発見のダイナミックは、脳機能は以前に分かっていたよりも効率的であることを示している。

「同じ回路が1機能以上を実行するとき、相乗的、創造的、経済的相互作用が可能になる」(Fenton)。

脳回路の役割を研究ために研究チームは、マウスの海馬を調べた。マウスの海馬が、現在位置エンーディングから遠隔位置の想起にどのように切り替えるかを調べた。ここでは、マウスは表面をナビゲートし、ある領域に触れると軽いショックを受け、情報のエンコーディングを促した。そのマウスが、継続してこの表面に戻ってきたとき、マウスは、以前にショックを受けた領域を回避した。記憶がマウスの行動に影響を与えた証拠である。

神経活動の分析は、海馬のスイッチングを明らかにした。具体的には、内側嗅内皮質(DSM)起源の歯状スパイクとして知られるニューロン群におけるある種の活動パタンが、脳機能の変化を調整するのに役立っている。
(詳細は、https://www.nyu.edu)