ビデオゲームをするマウスが記憶形成について神経科学者に教えてくれたこと

マウスにビデオ ゲームをやらせれば、科学者は心についてかなり多くのことを知ることができます。具体的には、仮想現実ビデオ ゲームをプレイするマウスは、研究者が日常のどの体験を長期記憶に残すかを選別する役割を担っていると思われる脳回路を見つけるのに役立ちました。まだ調査すべきことはたくさん残っていますが、神経科学者は、げっ歯類のレクリエーション活動によって、記憶形成に関係する重要なプロセスと場所が正確に特定されたと確信しています。

本日Cell誌に掲載された新しいレポートで詳述されているように、ロックフェラー大学の科学者チームは、マウスが回転する発泡スチロールのボールの上を走り、方向を制御できるように、マウスの目の前に投影される仮想現実の回廊を作成した。実験動物は、デジタルの旅の終わりに、注ぎ口から無制限に砂糖水を飲む、限られた量の甘いご褒美を与える、または顔に痛みはないが不快な小さな空気を吹き付ける、という 3 つの結果のいずれかを受け取る。

各走行中、視覚、聴覚、および芳香刺激の形での感覚的な手がかりが各結果の前に示され、マウスは廊下を歩くたびに最終的に何を期待すべきかを徐々に学びました。

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どの手がかりがどの結果を予測するかをマウスが学習した後、研究チームは数週間にわたってマウスがこれらの外部ヒントを記憶する能力をテストしました。その期間中、科学者は海馬と前視床の刺激と抑制の実験を行いました。前者は伝統的に記憶保持と関連付けられていましたが、後者はそうではありません。化学遺伝学的抑制を使用して海馬の能力を制限すると、マウスは短期的であっても VR 迷路の原因と結果を思い出すのに苦労することが示されました。一方、前視床で同じことを行った場合、問題は発生しませんでした。とはいえ、前視床を抑制するとマウスの長期記憶能力に制限が見られ、脳のこの部分を刺激すると実際にこの能力が向上しました。

観察結果は、迷路の結果が少量の砂糖水しか得られなかった場合に特に印象的であった。これは、マウスが無制限にご褒美を与えられる場合よりも早く忘れてしまう報酬である。研究者らは、視床刺激が、マウスが本来は記憶に残らないはずの経験を思い出すのに役立つことを発見した。

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「私たちは、どの記憶が重要か、そしてそれがどのように長期記憶にフィルタリングされるかを識別するのに重要な脳内の回路を特定しました」と、研究の共同リーダーの一人であるロックフェラー大学の大学院生アンドリュー・トーダーは声明で述べた。「マウスが課題の学習を開始するとすぐに、視床がこの選択プロセスを実行し、どの記憶が皮質で長期的に安定するかを選択します。」

研究者たちは今後、アドレナリンやドーパミンなどの因子が視床の記憶保持の決定に役立っているかどうかを調べたいと考えている。さらに、記憶の安定化プロセスが短期間で起こるのか、それとも生涯にわたって継続的に起こるのかを解明したいと考えている。