順天堂大学、脳が記憶を思い出す際の新たな仕組みを解明

順天堂大学は10月7日、視覚情報を想起する際の大脳情報処理機構を皮質層レベルで解析する方法を開発し、側頭葉において皮質層ごとに異なる情報処理を担っていることを発見したと発表した。

同成果は、同大大学院医学研究科老人性疾患病態・治療研究センターの竹田真己特任准教授ら、および東京大学の小谷野賢治研究員らの共同研究グループによるもの。詳細は10月6日付けの「Neuron」(電子版)に掲載された。

大脳は6層の皮質層で構成する神経回路により情報処理を行うことが知られているが、記憶想起における側頭葉の神経回路の動作原理は良く分かっていなかった。そこで研究グループは今回、サルに提示された手がかり図形をもとに、あらかじめ学習した対となる図形(対図形)を思い出すことが要求される対連合記憶課題を課し、課題遂行中のサル側頭葉36野のニューロン活動を計測することで、ニューロンの皮質内位置を各皮質層単位で同定。解析の結果、皮質5層は課題を解くのに必要な視覚情報と記憶情報の連合に関与し、一方皮質6層は想起した記憶情報のみを符号化していることを明らかにしたという。

この結果は、漸進的に複雑な情報を処理する初期感覚野の神経回路と異なり、側頭葉の皮質深層において視覚情報から記憶情報の変換が行われていることを示唆するものだと研究グループでは説明するほか、皮質6層のニューロンによって36野の神経回路の出力として、他脳領域に対図形の情報を伝達し、記憶想起に重要な働きを担っていることを示唆しているとのことで、研究グループは新たな神経回路の動作原理モデルとして提唱したとする。

今回の結果について研究グループでは、側頭葉における記憶想起の情報処理が、従来初期感覚野などで明らかにされてきた標準的な情報伝達と同様に、浅層から深層への情報伝達が重要な働きを担っていることを示していると説明。中でも深層5層の処理は、初期感覚野の神経回路と異なるメカニズムが側頭葉の記憶神経回路に備わっていることを示すものとなり、今後の研究の進展が待たれるとしている。また、こうした研究が進むことで、将来的には脳損傷などによってこの神経回路が損なわれることにより起きる記憶障害に対する診断・治療法の開発につながることも期待されると説明している。