広報活動

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2017年6月9日

理化学研究所
同志社大学

出来事の順序を記憶する仕組みの発見

-過去・現在・将来の出来事は海馬で圧縮表現される-

たくさんの写真が収まった思い出のアルバム。それらの写真が何かの拍子にバラバラになったとします。でも、写真の場面場面を思い出すことで、時間の順序通りに並べ直すことができますね。

このように私たちは日常の出来事を記憶するとき、それぞれの“内容”とともに、その出来事が起きた“順序”を覚えます。経験した出来事に関する記憶は「エピソード記憶」と呼ばれ、脳の海馬という部位が関わっていますが、どのような仕組みで出来事の内容と順序を記憶しているかはよく分かっていませんでした。

今回、理研を中心とした共同研究チームは、ラットに音と匂いの情報を組み合わせて与える「組み合わせ弁別課題」という学習をさせ、その最中に海馬の個々の神経細胞の活動を記録しました。すると、音や匂いの情報に対応して選択的に活動する細胞を発見し、それを「イベント細胞」と名付けました。また、ラットの海馬における脳波のシータ波を観測し、出来事を記憶しているイベント細胞がシータ波のどのタイミングで活動しているかを調べました。これらの実験結果から、①海馬の個々のイベント細胞は、その活動の“強さ”によって出来事の内容を表現すること、②イベント細胞の活動の“タイミング”によって出来事の過去・現在・将来の順序を表現していることが分かりました(図参照)。また、イベントの経過に伴い、イベント細胞の活動のタイミングが時間がとともに前進していく、「位相前進」と呼ばれる現象がみられました。この現象はラットが空間探索を行うときに活動する「場所細胞」で観察されることが知られていますが、イベントを経験しているときに位相前進が起きていることを示したのは、本研究が初めてです。

この成果は、私たちのエピソード記憶の仕組みを解明する上で重要な知見となります。

活動の強さで内容を表現し、活動のタイミングで順序を表現するイベント細胞の図

図 活動の強さで内容を表現し、活動のタイミングで順序を表現するイベント細胞

理化学研究所
脳科学総合研究センター システム神経生理学研究チーム
チームリーダー 藤澤 茂義 (ふじさわ しげよし)
研究員 寺田 慧 (てらだ さとし)

脳科学総合研究センター 理論統合脳科学研究チーム
チームリーダー 中原 裕之 (なかはら ひろゆき)