科学は愛ですコミュの記憶を始める「脳のスイッチ」発見か

http://wiredvision.jp/news/200903/2009033123.html

左は「覚えていた場合」右は「忘れていた場合」Image: PNAS／サイトトップの画像はWikimedia Commonsより

「記憶力をアップさせる薬」などもう必要ない。将来は、携帯情報端末(PDA)に搭載したプログラムを使って記憶力を向上させられるようになるかもしれない。

人間の脳は、ある経験が記憶にとどまるかどうかについて予告する明らかなサインを出しているとの研究結果が発表された。詳しく解明されれば、このシグナルを利用して、脳が今何かを記憶できる状態にあるというときに、たとえば『iPhone』用アプリケーションなどを使って、それを人々に知らせることも可能になるかもしれない。

「われわれが調べているのは、情報がどのように処理されるかではなく、脳が情報を処理する準備をどのように行なうかということだ」。今回の研究論文を執筆した1人で、ロンドン大学ユニバーシティー・カレッジの神経科学者Emrah Duzel氏はこのように話す。「われわれが注目した脳の状態は、関連した出来事の発生に備えて記憶システムの準備を整えている状態にあたるのかもしれない」

Duzel氏のチームがこのシグナルを発見した場所は、記憶の形成に関与している脳の領域である内側側頭葉だ。内側側頭葉の活性化が記憶力の向上にどうつながるのか、正確なところは解明されておらず、記憶がどのように保存されるのかもよく分かっていない。これは脳のほぼ全般に言えることだが、記憶の研究者たちはいわば冷戦後期の東欧のハッカーのようなもので、西側のコンピューターの回路を前に、どこがどの機能を担っているのかと首をひねっている状態なのだ。

これまでにも、脳内で出来事が記銘[情報を憶えこむこと]されるときに、内側側頭葉やその他の記憶処理をつかさどる領域で活動が起きることが発見されている。また別の研究では、言語記憶や視覚的記憶など、特定種類の記憶が形成される前の脳の活動パターンが観測されている。

しかし、3月16日(米国時間)に『米国科学アカデミー紀要』(PNAS)で発表された今回の論文によれば、記憶の種類にかかわらず、その形成前に発生するとみられる1つのシグナルがあるという。事実ならそれは記憶全般のスイッチの役割を担うもので、昔のフロッピーディスクにあった、書き込み可能と禁止を切り替えるタブのように、脳を記銘に適した状態に切り替えている可能性がある。

「人間は、新しく入ってくる情報の処理に適した状態を常時保っていられるわけではない」とDuzel氏は言う。「それはおそらく、新しく入ってくる情報と、すでに脳に取り込まれ、さらなる処理を必要としている情報との間で、神経系のスイッチを切り替える必要があるためだ。後者の情報を処理しているときに、新しく入ってくる情報を把握しようとすると、内部処理が混乱してしまう」

Duzel氏のチームは、被験者24人に一連の記憶テストを行なわせ、そのときの脳の磁場変動を脳磁図(MEG)を使って記録した。その結果、被験者が後に思い出すことに成功した文言を脳内で処理する何分の1秒か前に、いわゆるシータ(θ)波のレベルが上昇を示した。シータ波は通常、REM睡眠時や注意力が高まっているときに観測されるもので、脳の海馬(空間および短期記憶をつかさどる部分)で発せられる。しかし、Duzel氏のチームは、このシータ波を内側側頭葉でとらえた。

「人がある言葉を後から思い出せるかどうかを、当人がその言葉を目にする前に、ある程度予測できるという事実は、非常に驚くべきものだ」と、ペンシルベニア大学の神経科学者David Wolk氏は話す。Wolk氏は今回の研究には関与していない。

コンピューターの音声プログラムの中には、シータ波を含む脳波を音によって変化させられるものがすでに存在する。Duzel氏によれば、まだはっきりと証明されたわけではないが、人々が自分の脳波をコンピューター画面で見て、そのコントロール法を習得できるようなバイオフィードバック手法には効果があるかもしれないという。

「まずは最初の状態を計測し、それから被験者を訓練して特定の脳波を増幅させられるようにするわけだ」とDuzel氏は述べた。「シータ波が高いときは、新しい情報を記憶できる可能性が高くなる」

参考論文："Medial temporal theta state before an event predicts episodic encoding success in humans." By Sebastian Guderian, Bjorn H. Schott, Alan Richardson-Klavehn and Emrah Duzel. Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 106, No. 11, March 16, 2009.

[日本語版：ガリレオ-高橋朋子]