LTP

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海馬の内部構造は、その神経の集まり方から、歯状回、海馬台、アンモン角(CA1,CA3)に分けられます。
その海馬歯状回のシナプスを高い周波数で刺激すると、シナプス伝達の効率が上昇し、その上昇がしばらく続きます。この現象を長期増強(Long-Term Potentiation)となずけられました。


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海馬に電極を刺し込んで、神経細胞を一秒間に数百回をいう高い周波数で刺激し、神経細胞を強く活性化させます。
するとシナプス電位は瞬時に大きくなり、その後、元の電位に戻るのではなく、電位が増大し持続します。この増大した電位は、数時間から数日間も持続したのです。これが長期増強(LTP)です。また、このLTPを引き起こすための高周波数の電気刺激をテタヌスと言います。

海馬にテタヌスを1回与えると、一瞬にしてシナプス電位が大きくなり、そのレベルを保持します。このことは、シナプスがテタヌスが入力されたことを記憶しているということです。実はこれが記憶のメカニズムなのです。

人が何かを記憶しているということは、刺激が海馬に電気信号として伝わり、海馬の神経細胞でLTPが起こり、電位の増大された部分が記憶なのです。

金魚

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金魚に海馬はありませんが、海馬に代わる神経細胞があるので、簡単な記憶はできます。
単純な神経回路なので、研究しやすいという利点があり、たくさんの研究がなされました。
大阪大学の小田洋一氏は、金魚が突然音を聞くと逃げるという習性に着目し、バケツに金魚を入れて、何度もボールを落とすという実験を行いました。何度もボールを落とすことを繰り返すと、金魚は少しずつ慣れてきて、そのうち反応しなくなります。これは、金魚が、このボールは危険ではないと記憶したことになります。
さて、金魚の神経回路は単純で、音から逃げるという行動の神経回路や、逃避しなくても危険はないことを記憶する神経回路が分かっているので、逃避しなくても危険はないことを記憶する神経回路にLTPを誘導してみました。すると、その直後から、金魚はまったくボールに反応しなくなったのです。
つまり、LTPを使って、金魚にボールは危険ではないという記憶を植え付けることに成功したのです。
このことは、記憶を人工的に書きかえることが可能だということを示します。


将来、人に記憶を植え付けることができるようになるかもしれません。

よろこ

参考文献:記憶力を強くする 池谷裕二