昨日のブログでは
『海馬の LTP を無効にしても覚えられる？』
海馬の LTP を担う NMDA 受容体を
機能しないようにしても
記憶はできるということでした
では、どこで記憶しているのでしょう？
ということで、今度は、別の実験で
運動野の NMDA 受容体を
ノックアウトしてみた
という論文を見てみましょう
運動が関係した学習や記憶では
感覚入力と運動出力の関連付けが
大事で、脳の体性感覚野と運動野の
シナプス結合が強化され
それには NMDA 受容体が関係する
と推測されます
実験では、単純な行動記憶である
条件反射を使っています
何も学習せずに起こる反射を
無条件反射といいます
例えば、
熱いものに触ったら手を引くとか
目に風が当たると目を閉じるとか
これは生まれながらにして
持ち合わせた反射行動です
それに対して、条件反射とは
経験で記憶した反射行動
有名な条件反射は、パブロフの犬
ベルの音を聞かせるだけでは
唾液は出ませんが、
ベルの音を聞かせてエサを与える
という行為を繰り返すと
ベルの音を聞かせただけで唾液が出る
というものですね
マウスにもあるのでしょうか？
そんなに心配することはなくて
条件反射は多くの動物にみられます
マウスはもちろんのこと
なんと、ゴキブリでさえ
東北大学のプレスリリース
「ゴキブリにも唾液分泌に関わる条件反射があることを発見」
Watanabe H & Mizunami M (2006)
"Classical conditioning of activities of salivary neurons in an insect."
Journal of Experimental Biology,209: 766-779.
ゴキブリにペパーミントの匂いを
嗅がせても唾液は出ませんが、
その匂いを嗅がせてから砂糖水を
与えるというのを５回行なうと、
ペパーミントの匂いだけで
唾液が出たというもの
で、
マウスに話を戻しましょう
瞬目反射は
まぶたに軽い電気刺激したりすると
まぶたを閉じるという反射行動です
その刺激と同時に音を鳴らすと
音が鳴っただけでまぶたを
閉じる条件反射が起こります
この反射が起こるということは
まぶたへの電気刺激と音の関連を
脳が記憶していないといけません
で、
運動野の NMDA 受容体を機能させない
つまり、
LTP が起きないようにしてみました
すると、
この条件反射が起きなかったのです
電気刺激と音の関係が
覚えられなかったのですね
体性感覚野と運動野のシナプス結合も
強化されていなかったとのこと
つまり、
条件反射のような行動は
運動野で記憶されているのですね
続いて、もう一つ実験していて
レバーを押すと必ずエサが出る条件で
訓練をしたら
運動野で NMDA が機能しないマウス
の方が少し学習が遅く、
明かりが点いているときだけ
エサが出るように変えても
NMDA が機能しないマウスの方が
学習が遅かったとのこと
条件反射の記憶は運動野でも
他の行動学習の記憶は
運動野だけではなさそうです
OPEN ACCESS ↓
Hasan MT, et al. (2013)
"Role of motor cortex NMDA receptors in learning-dependent synaptic plasticity of behaving mice."
Nature Communications 4, 2258.
とりあえず、
運動野でも LTP で長期記憶をしている
ということが行動レベルで確かめられた
ということでした
簡単な記憶でも
このように分かったような
分かってないような感じですから
記憶の問題は難しいことは
お分かりいただけたかと思います
それでも、
記憶の問題に対する
脳科学的なアプローチは
ある程度紹介できましたので
今後の基礎知識として
お使いいただけたらと思います
記憶と脳のお話は、とりあえず
この辺りで一区切りとしますね
（おしまい）
文：生塩研一
お読みいただきまして、ありがとうございました。
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