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想起、再演、回想 Recall, Replay, Recollect

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何らかの活動を行っているとき、および、その活動を記憶として自由に想起しているときの単一ニューロンの発火を比較するというユニークな実験により、脳が記憶を自発的に想起しているときの状態が明らかにされた。Hagar Gelbard-Sagivらは、『ザ・シンプソンズ』などのテレビ番組のビデオクリップを、治療のために脳に電極を埋め込まれた少数のてんかん患者に見せ、ビデオクリップ放映中の脳の海馬と関連組織の単一ニューロン活動をモニターした。数分後に患者がその映像を自由に想起した際、同じニューロンの発火率が再び上昇していた。また、映像の記憶が「思い浮かんだ」と患者が告げる前に、そのニューロンは既に活性化していた。このことは、脳のこの領域において自由再生とニューロンの「再演(再活性化)」との間には直接関係があることを示している。
自分の初恋を思い出すとき、脳の中では、一連のニューロンが刻々と組み合わせを変化させながら発火している。発火パターンは個々の記憶ごとに特有で、想起した時や場所、あるいは想起を誘発したものとは関係なく同一であるという研究者らの長年の仮説が、今回、ラットでの新しい研究により実証された。周知のとおり、現実にはラットが恋愛することはない。ラットに与えられた課題は、迷路の中の様々なアームを、1つのアームから別のアームへと次々に移動していくというものであった。また、1つのアームを終えるごとにトレッドミルを通るようにした。このアームからアームに移る間はケージを暗く静かにし、ほとんどの外部刺激を遮断した。この課題を上手く遂行するには、ラットはトレッドミルを通っている間に、今どのアームから出てきたかを思い出し、次に入るアームを決めなければならない。Eva Pastalkovaらは、ラットがこの課題を遂行する間に多数のニューロンの活動を記録し、迷路の走行中とトレッドミルの通過中には、ニューロンの活動パターンが同一で、かかる時間が同じであることを観察した。このパターンはラットが迷路で最初にアームを走行しているときの記憶を表わしているのではないか、とPastalkovaらは述べている。

【関連文献】
"Internally Generated Cell Assembly Sequences in the Rat Hippocampus," by E. Pastalkova; V. Itskov; A. Amarasingham; G. Buzsáki at Rutgers University in Newark, NJ; V. Itskov at Columbia University in New York, NY.
"Internally Generated Reactivation of Single Neurons In Human Hippocampus During Free Recall," by "H. Gelbard-Sagiv; M. Harel; R. Malach " at Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel; R. Mukamel; I. Fried at University of California, Los Angeles, David Geffen School of Medicine in Los Angeles, CA; R. Mukamel; I. Fried at "University of California Los Angeles, Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior" in Los Angeles, CA; I. Fried at Tel Aviv University, Sackler School of Medicine in Tel Aviv, Israel.

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