新しい研究で、南カリフォルニア大学の 研究者は初めて記憶を作成しました。
思い出はどのように作られますか?
脳が大部分どのように機能するかについての多くの側面が研究されていないので、科学者は記憶がどのように現れるかについて同意します。それらは、ニューロンの特定のクラスターが再活性化されたときに発生すると考えられています。一般に、専門家は、脳がシナプス(ニューロン間の接続)を変更することによって記憶を作成することに同意します。ただし、そうではない場合があります。
新しい研究で、アメリカの科学者たちは、学習はただ変わるだけではない ことを発見しましたシナプスですが、脳の一部の領域で成長し、他の領域で死にます。 生物学者は、 これらの変化が役立つと信じています記憶がどのように形成されるのか、なぜある記憶が他の記憶よりも強いのかを説明します。
新しい研究方法
研究の過程で、科学者は初めて強度を評価し、生きているゼブラフィッシュの脳内のシナプスの位置。このモデル生物は、人間の脳の機能を研究するためによく使用されます。さらに、彼らは同じ脳内のシナプスを経時的に比較し、魚を生かし続け、非侵襲的な介入を行いました。
ゼブラフィッシュの脳。写真:dornsife.usc.edu
この実験のために、科学者たちは新しい方法を開発しましたデータを扱う。これまで研究者らは、生きた脳の構造や機能を変えずにシナプスの正確な位置を特定することはできなかった。これは、記憶が現れる「前」と「後」の脳の状態を正確に比較することはまったく不可能であることを意味します。今回、科学者らは新しいタイプの細胞マーキングと、カリフォルニア工科大学のエンジニアが作った特注の顕微鏡を使用した。
研究はどうでしたか
研究中、科学者たちは魚を強制的に捕獲した(当時生後 12 日)は、ライトの点灯を IR レーザーによる頭の加熱と「結びつけ」、不快な感覚を引き起こしました。ライトをオンにするとレーザーが現れることに「気づいた」人は、尻尾を振って泳いで逃げようとしました。これは科学者たちへの合図でした - 魚が訓練を無事に完了したということです。
開発したソフトウェアを使用する3D顕微鏡画像から脳シナプスのマップを作成する南カリフォルニア大学の研究者は、トレーニングの前後でシナプスのサイズと位置を比較しました。赤い線は脳の領域の境界を示しています。画像:ドン・アーノルド
その結果、生物学者はなんとか修正することができました魚の脳の大規模で異常な変化。科学者たちは、既存のシナプスの強度を変える代わりに、ニューロン間の接続が脳のある部分で破壊され、別の部分で行われるのを観察しました。
主な結論
この発見は、脳がどのように機能し、記憶がどのように形成されるかについての科学者の理解を変えます。これは、神経学、心理学、精神医学の分野の専門家に役立ちます。
研究中に私たちが焦点を当てたのは、連想記憶。それらは他のものよりも安定しており、海馬ではなく脳内の別の場所、扁桃体で形成されます。これは、連想記憶の形成に関連すると考えられている心的外傷後ストレス障害の治療に役立ちます。
研究テキスト
その結果、実験はどのように否定的な連想記憶が形成され、なぜそれらが非常に安定していて、人の生涯に影響を及ぼします。しかし、科学者たちはもっと研究が必要だと信じています。目標は、ゼブラフィッシュで関連する否定的な記憶とシナプスの変化がどれだけ長く続くかを理解することです。次に専門家は、これらの発見が大きな脳を持つ動物に当てはまるかどうかを見たいと思っています。
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