脳内の接続の最も詳細なマップが作成されました: 科学者が発見した不一致

オーストラリアの科学者は、海馬(脳の中心)間の通信接続の最も詳細な地図を作成した。

記憶と脳の残りの部分を管理します。これは人間の記憶に対する生物学者の理解を変えることになるだろう。研究結果は雑誌「eLife」に掲載された。

海馬はどのように機能しますか?

海馬は脳の一部であり、記憶、特に長期および短期。また、空間内の人の位置を記憶するのに役立つ空間記憶にとっても重要です。

海馬は側頭葉に位置します。これは脳の最も重要な部分であり、記憶を保存するだけでなく記憶の形成にも関与します。実際、側頭葉はその人の性格、つまりその人がどうなるかに「責任」を持っています。海馬はまた、脳内の記憶を短期保存から長期保存に転送します。

海馬を示す人間の脳の断面図。イラスト: マーシャル・ダルトン/シドニー大学

海馬はまた、人が精神的なイメージを作り出すのにも役立ちます。

科学者たちは何をしましたか?

新しい研究で、オーストラリアの科学者たちは、彼らは、海馬と脳の他の部分を接続する白質経路の非常に詳細なマップを作成しました。これは、基本的に、海馬に直接接続し、その記憶形成の働きをサポートする脳の領域のロードマップです。

白質(緯度)substantia alba) は脊椎動物の中枢神経系の構成要素であり、主にミエリンで覆われた軸索の束から構成されます。これは、ニューロンと呼ばれる細胞体からなる脳の灰白質とは対照的です。

マップの作成

マップを作成するために、研究チームはヒューマン コネクトーム プロジェクト (HCP) 用に作成された神経画像データベースからの MRI スキャンを使用しました。

ヒューマン コネクトーム プロジェクトは 5 年間のプロジェクトです。国立衛生研究所が後援するプロジェクト。プレゼンテーションによると、この研究は「21世紀最大の科学的課題の1つ、つまり人間の脳をマッピングし、その構造を機能や行動に結びつけることを目指す」ものであるという。

海馬のマッピングのプロセスを示す図。写真: マーシャル・ダルトン/シドニー大学

研究者らは HCP データを処理しました。特別な技術により、科学者たちは海馬内の終点につながる人間の脳のあらゆる部分の接続を追跡することができました。プロジェクト参加者が説明しているように、生物学者は「本質的には脳の異なる領域間の通信経路である白質経路を詳細に研究している」という。

科学者自身も次のようなアプローチを開発しました。彼らは、海馬が脳の外層である皮質マントルにどのように接続しているかを詳細にマッピングするのに役立ちました。以前は、技術的な制限により、研究者は海馬内の接続を想像することしかできませんでした。

研究結果

科学者たちは、結果のほとんどがこれらは、霊長類の脳の死後研究に依存した過去の研究と一致している。ただし、重要な違いもあります。したがって、海馬と脳の一部との間の接続の数は、科学者の予想より多かった、または少なかったということになります。

たとえば、海馬と前皮質領域の間の接続は予想よりも少なく、視覚処理の領域では予想より多くの接続がありました。

海馬への接続を示す人間の脳の「配線図」の画像。
写真: マーシャル・ダルトン/シドニー大学 

科学者たちはこの「矛盾」について説明しました。要点は人間の脳と他の霊長類の違いにあるのか、それとも MRI スキャン技術の限界にあるのかのどちらかです。しかし、科学者たちはまだ驚いていました。一説によると、海馬は記憶力だけでなく、想像力や心的イメージを作り出す能力においても重要な役割を果たしているという。

次は何ですか?

このような地図の作成は、それ自体が印象的なプロジェクトですが、実際にも役立ちます。たとえば、将来的にはアルツハイマー病など、記憶に影響を与える変性疾患の診断が可能になります。これは最も一般的なタイプの認知症です。アメリカ疾病予防管理センターによると、この診断を受けながら生きる人の数は 5 年ごとに 2 倍になります。したがって、予測によれば、2060 年までにこの数はほぼ 3 倍となり、1,400 万人に達することになります。ただし、特別な治療法はありません。

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