要点
研究チームは、脳に電極を直接埋め込んだ手術患者が記憶を形成する際に生じる電気的な結合をマッピングした。この情報を用いて、記憶の形成中に脳内で生じる電気的結合の全脳マップを初めて作成した。
扁桃体への道はどちら？
私たちがいつも携帯し、人生で最も重要な情報をすべて蓄えているのに、その仕組みを正確には知らない計算装置とは何だろう？ そう、スマートフォンではなく、脳だ。現在、ペンシルベニア大学（Penn）の神経科学者たちは、頭蓋骨の中にある脂肪の密集した塊がどのように記憶を生み出すのか、その解明に一歩近づいた。脳内の電気的結合を示す初の全脳マップを作成したのだ。ペンシルベニア大学（Penn）は、頭蓋骨の中にある脂肪の密集した塊がどのように記憶を生み出すのか、その解明に一歩近づいた。脳内の電気的結合を示す初の全脳マップを作成したのだ。
全脳マップを作成するため、ペンシルベニア大学の研究者たちは、発作のモニタリングの一環として脳に電極を直接埋め込んだ、約300人の脳神経外科手術患者からデータを集めた。各患者に画面上で一連の単語を見せ、その後、思い出せる限り多くの単語を繰り返してもらった。
研究者たちは、人が新しい記憶を実際に形成しているとき――この場合は画面で見た単語を覚えているとき――脳で低周波活動が高まることを見いだした。この種の活動は主に、前頭葉、側頭葉、内側部の間の情報伝達を促す。これらの領域は、出来事を記憶へと処理するうえで重要な脳の部位だ。同時に、患者の脳では高周波活動が弱まっていた。
「これは、新しい記憶を形成するには、2つの機能が同時に働く必要があることを示唆しています」と、ペンシルベニア大学生物工学科の医学・博士課程の学生で、この論文の筆頭著者であるイーサン・ソロモンは、プレスリリースで述べた。「脳の各領域が個別に刺激を処理し、その後、それらの領域が低周波で互いに情報をやり取りしなければなりません」
研究者たちは、全脳マップ研究の詳細を『Nature Communications』で発表した。
記憶を電気刺激で呼び戻す
この研究は、アクティブ・メモリー回復（RAM）プロジェクトの一環だった。ペンシルベニア大学の神経科学者が主導するこの取り組みは、脳刺激を通じて記憶の回復を支援することを目指している。以前の研究では、記憶が失われる可能性が高いと予測されたときに電気刺激を与えると、記憶機能を改善できることが人間の脳で示された。
ペンシルベニア大学の心理学教授で、米国防高等研究計画局（DARPA）のRAMプログラムの主任研究者でもあるマイケル・カハナによると、このプロジェクトの成果は、神経科学者が記憶を改善するための電気刺激を微調整するのに役立つ可能性がある。
「機能的結合性の指標を使って、電気刺激の標的とする脳領域を選ぶ方法を導けるかどうか、検討する準備が整いました」と、カハナはプレスリリースで述べた。
RAMチームは、データセットを一般公開した。これには脳活動の記録と刺激実験が含まれる。他の科学者が分析できるよう情報を公開することで、画期的な発見の可能性が高まる。記憶への標的刺激は、認知症やアルツハイマー病など、今日とりわけ深刻な神経学的問題に対する有望な臨床治療法であり、多くの人々の人生を変える可能性がある。
こうした疾患の研究に著名な研究者たちも加わり、神経科学者たちは、私たち全員が持つ高性能コンピューターの謎のいくつかを解き明かそうとしている。
