カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究チームは、ラットの脳に光刺激を与えることによって、特定の記憶を作り出したり、その記憶を消去したり、さらに一度消去した記憶を復元したりできることを実証した。
この研究はアルツハイマー病の治療にも役立つ可能性がある。研究論文は、6月1日付けの Nature に掲載された。

特定の周波数での刺激には、神経細胞間のシナプス結合を強めたり弱めたりする働きがあることが知られている。
今回の研究では、こうした働きのある周波数を使って脳内の神経を刺激することによって、記憶の選択的な消去および復元が可能であることを初めて示した。

研究チームは、ラットの脳内の神経の1グループを遺伝子操作して光に対する感受性を持たせ、この神経に光刺激を与えた。このとき同時にラットの足に電気ショックを与えるようにすると、ラットは神経への光刺激と電気ショックの痛みをすぐに関連付けて学習し、神経に光刺激が与えられたときに怖れの挙動を示すようになった。
光刺激を受けた神経シナプス内ではシナプス結合の強化を表す化学変化が起きていることが示された。

次に、神経の同一部位を、低周波の光パルスによって刺激した。この光パルスには、学習によって形成された神経のつながりを弱め、記憶を消す働きがある。実験の結果、もとの光刺激を与えても、ラットは怖れの挙動を示さなくなった。これは痛みに関連付けられた記憶が消去されたことを示唆している。

さらに、今回の研究で最も重要なのは、このようにして消去された記憶をもう一度復元することもできることを示した点にある。記憶形成の働きのある高周波の光パルスによって神経の同一部位を刺激したところ、ラットは電気ショックを与えなくても、もとの光刺激に対して再び怖れの反応を見せるようになった。

「シナプス結合を強めたり弱めたりする特定周波数での刺激を与えることにより、動物に恐怖を持たせてから、その恐怖を取り除き、その後で再び恐怖を持たせることができる」と論文の筆頭執筆者 Sadegh Nabavi は話す。

研究リーダーの Roberto Malinow は、アルツハイマー病の患者の脳に蓄積しているアミロイドβペプチドによってシナプス結合が弱まるのも、低周波刺激によってラットの記憶が消去されるのと同じような仕組みだと指摘する。
「今回の研究は弱められたシナプス結合が復元可能なことを示している。アルツハイマー病の患者におけるβアミロイドの効果も妨げることができる可能性がある」（Malinow）

ソース：ScienceDaily
"How to erase a memory -- and restore it: Researchers reactivate memories in rats"
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140601150633.htm

論文 "Engineering a memory with LTD and LTP" Nature (2014) doi:10.1038/nature13294
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13294.html