【脳神経】100年ぶりに脳の主要な記憶神経回路の定説を書き換え　海馬に新たな記憶神経回路を発見、記憶形成の謎解明へ大きく前進/理研

2013年12月19日
独立行政法人理化学研究所
100年ぶりに脳の主要な記憶神経回路の定説を書き換え
−海馬に新たな記憶神経回路を発見、記憶形成の謎解明へ大きく前進−

ポイント
・海馬のCA2領域を多角的かつ正確に同定
・海馬で新しいトライシナプス性の記憶神経回路を発見、古典的定義を覆す
・神経系変性疾患や精神神経疾患メカニズムの解明に貢献

要旨
理化学研究所（理研、野依良治理事長）は、マウスを使い、脳の記憶形成の中枢である海馬[1]の部位で
最も解明が遅れていた領域「CA2[1]」を多角的な手法を使い正確に同定しました。
さらに、CA2を介した新しいトライシナプス性[2]の記憶神経回路を発見し、逆に、
存在すると主張されてきた回路が、実は存在していないということも証明しました。
これは、理研脳科学総合研究センター（BSI、利根川進センター長）RIKEN-MIT神経回路遺伝学研究センター
（CNCG）利根川研究室の小原圭吾リサーチサイエンティスト、ミケレ・ピグナテーリ博士研究員、
アレックス・リヴェスト博士研究員、利根川進センター長（米国マサチューセッツ工科大学、CNCGディレクター）などが、
理研バイオリソースセンターの小幡裕一センター長らと行った共同研究の成果です。

海馬の神経回路については、1911年に神経解剖学者のラモニ・カハールらによって
「トライシナプス性の記憶神経回路」が初めて発見されました。
その後、1934年に神経生理学者のロレンテ・デ・ノによって海馬が3つの領域（CA1[1]、CA2、CA3[1]）からなることが発見され、定義されました。
しかし、CA2は他の領域に比べて狭いため、当時の実験技術や装置ではCA2の正確な領域と記憶神経回路を決定することは困難で、
その後も生物学的に正しいかどうかは検証されず、現在の教科書でもこの“古典的”な定義に基づいて解説されています。

研究グループは、免疫組織染色法、樹状突起標識法、軸索標識法、
および電気生理学などを用いた多角的かつ詳細な観察によって、CA2領域を正確に同定することに成功しました。
次に、領域特異的な遺伝子組み換えマウス、ウイルス標識法、光遺伝学、海馬急性スライス標本などを複合的に用いて、
海馬の一部位の歯状回[1]が直接シナプスを介してCA2に入力していることを発見しました。
この発見は、これまでの「歯状回はCA2に入力しない」という定説を覆すものです。
また、CA2はCA1の深い細胞層の興奮性細胞群に優先的に入力していることも分かりました。
これらから、カハールらが発見したトライシナプス性の記憶神経回路に加え、新しいトライシナプス性の記憶神経回路があることが分りました。
さらに研究グループは、2010年に他の研究グループが発表し、海馬の研究に多大な影響を及ぼした、嗅内皮質3層からCA2への直接の入力は、
実は存在しないことも証明しました。

脳の記憶のメカニズムには未解明な部分が多いのが現実です。
解明を進めるためには、脳の正確な「地図」が欠かせません。
今回の発見は、新技術と既存技術を複合的に組み合わせたアプローチによる成果です。
今後、こうした研究アプローチによって、正確でより完成度の高い脳の地図が簡単に作られ、
記憶の謎や神経系変性疾患・精神神経疾患のメカニズム解明が進展していくと期待できます。

本研究成果は、英国の科学雑誌『Nature Neuroscience』のオンライン版（12月15日付け）に掲載されました。

-------------引用ここまで　全文は記事引用元でご覧ください--------------

▽記事引用元　理化学研究所　2013年12月19日
http://www.riken.jp/pr/press/2013/20131219_2/

ノーベル賞きたか・・・

いままで嘘をおしえていました

てかこれは脳内の情報整理のシステムがわかったってことでいいの？

天動説が地動説にあららめられた瞬間ですか？

よくわかんなけど。俺の脳の容量１TBにしてくれ

これでヒトモドキ不逞鮮人の欠陥も治…らんな。

脳はマウスで制御できるとこまで理解した

ヽ(*ﾟдﾟ)ノ<カイバー

救世主、大頭海馬

>>1これもつけた方がいいんじゃないか？

補足説明

海馬、CA2、CA1、CA3、歯状回
海馬は、大脳辺縁系の一部でヒトでは大脳側頭葉の内下部にある。
長期記憶の形成や空間学習に重要な役割を果たしている。
湾曲した細長い構造がタツノオトシゴ（ラテン語：hippocampus - 英語：sea horse）
に似ていることから海馬と名付けられた。特徴的な層構造をした細長い形をしており、
CA1、CA2、CA3、歯状回の各部位からなる。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2013/20131219_2/note1.jpg

トライシナプス性
異なる3つのシナプスを介することをトライシナプスと呼ぶ。
海馬においては、「嗅内皮質→歯状回（DG）→CA3→CA1」から構成される3つのシナプスを介し、
記憶の形成と想起に必要な主要な神経回路。

嗅内皮質
空間情報や物体情報の情報処理を行う皮質領域。
ここで情報処理された後に、海馬に情報が伝達される。


>>6
脳の記憶容量って一説には１００ＴＢぐらいと言われてるから百分の一になるけどいいのかｗ

>>11
マジかよ、脳みそ売ってくる

>>11
>脳の記憶容量って一説には１００ＴＢぐらいと言われてるから百分の一になるけどいいのかｗ
それニューロン（神経細胞）の数を１変数として数値で表した数だから
脳の一時的興奮だけの情報処理量がそれであり、記憶として成立するシナプス
のネットワークの位置は上限が存在しないので数値比喩されないだけ。
大人のシナプスの数だけで神経細胞の１万倍以上は普通にある。
これは凡人がそれ以上記憶しないという条件ででる平均値が１万という
数値な。ニューロンの数×シナプスの分岐数と分岐経路（ループ構造や他のシナプスと接合）
を数値に表せばその１万倍じゃすまないのは間違いない。

シナプスの構造が記憶になるの？

>>14
ググレカス

脳は神経細胞を原理としているがそれが相互に繋がらないとか繋がりの構造が
ないとか言い出さないよな？

>>14
簡単すぎるかもしれないけどこんなサイト役に立つかな

記憶の種類
http://tmin.igakuken.or.jp/medical/08/memory1.html
海馬と記憶
http://tmin.igakuken.or.jp/medical/08/memory2.html
情動と記憶
http://tmin.igakuken.or.jp/medical/08/memory3.html

やっぱりギンコロイドは、頭にいいんだね。　認知症にも効果があるんだ。海馬の血行が良くなるんだと。

お祖父ちゃんがよくイチョウ葉エキス飲んでたなぁ。

>>15
ドシロウトはすっこんでろ

>>17
非常に残念なことに、効果は見られなかった
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?cmd=Retrieve&dopt=AbstractPlus&list_uids=19017911&itool=iconabstr&itool=pubmed_docsum&query_hl=1
ただ、健康に気を使って自分なりの健康法を試すのは悪いことばかりじゃないと思うよ
…ボッタクリや危険な成分売りつける悪徳業者を除いてはね

>>12
これが後に「記憶屋ジョニィ」と呼ばれる男の誕生の瞬間である。

> さらに研究グループは、2010年に他の研究グループが発表し、海馬の研究に多大な影響を及ぼした、嗅内皮質3層からCA2への直接の入力は、実は存在しないことも証明しました。
この研究を行ったのは誰だぁっ！

これが本当ならぶっちぎりでノーベル賞ものだわ

ナイナイ

何や知らないが理研１人でやった成果のようだね？

既に数千年前にヨーガ経典が記憶について語っている・・・

永井産業

> さらに研究グループは、2010年に他の研究グループが発表し、海馬の研究に多大な影響を及ぼした、嗅内皮質3層からCA2への直接の入力は、実は存在しないことも証明しました。
「実は存在しない」のに「多大な影響を及ぼした」ってなんじゃそりゃ
あれか、ファンタジーのみを根拠にしてコリアン文明を主張するようなものか

>>27
別のグループがある機構を2010年に提唱し、その機構を前提に研究が進められたが
前提がまちがっていました
という話じゃね

イチョウエキスは
脳に効果全くないことはわかった
じゃあ効果あるものって何があるの？
もしかしてない？

睡眠時間

サヴァン症候群が不思議すぎる。

>>28
だったら便乗して研究始めた連中はとんだとばっちりだなｗ

>>20
ワロタw

>>1
なぜ、「Nature Neuroscience」なんだろうね
たぶん、「Nature」リジェクト→（他雑誌への投稿の可能性もあり）→「Nature Neuroscience」でアクセプトだと思う
この成果にはケチが付く何かがあるってことだと思うけど

ノーベル賞とっただけのオールドタイプが
公的機関で幅利かせ過ぎだろう

民間人騙して金だけ持ってくるんだったらともかく

ここが活性化できれば、記憶力がアップ

サヴァンは努力で作れるらしいぞ。

>>29
ぽっとでのサプリじゃなくて古くから飲まれたり使われてるものとか？西洋弟切草みたいな

マインドタイムって本を読むと自意識が現実より0.5秒も遅れている
事実が書かれてあってビビる。　まぁ目や手足の情報入力が
同時でも伝達は同時ではないわけで、そのすりあわせもその時間内に
やってるわけだが。

金や資源を右から左に動かして中間搾取してるだけの存在価値のない劣等種
（オールドタイプ）の出現により、人類はモラルの無い猿の群れと化した

こうなった以上、国籍を問わず、知性のある理系及び理系側についた誇り高
き人間（ニュータイプ）が集まって独立国家を作る以外に、人類を存続させ
る意義はない。

プライドを保つ為に下らない屁理屈を並べ、現実から目を背け続けて一生を
終える幼稚なオールドタイプを見ていると、もはや同じ種とは思えないのだ

USBでpcと脳をつないで動画とかテキストを脳内に流し込めるようになったら大学受験とか公務員試験とか資格試験はどうなるの？
もともとの頭の良さや人間性だけを見る試験（GDと数的推理と面接のみとか）が主流になり大卒は本当のエリートだけになって、能力の低い人間は皆中卒になって
能力によって保険料率や税金がかわってくるの？

＞USBでpcと脳をつないで動画とかテキストを脳内に流し込めるようにな


る前にUSB規格は時代遅れとなるだろう

この プリン脳めｗ

脳には（数え方にもよるが）１０くらい大領域があって、海馬はその一つ
そこ（とその関連）にも１０近い中領域があって、その中の幾つかの配線がどう、というのを今回詳しく調べました

ということで、これでいろんなことが明快になる物凄いものだ、というものでは今のところまずなく、
100年ぶり（の大発見）だ云々はいつもの、まあ好意的に取って予算獲得のための大口叩き発表

>>34
単に本体は短い、山椒は小粒系の論文しか載せないからだろ　見たことないのかネイチャー　に対してこれは一般専門系の長めのを書くしかない研究で　実際図表が３０近くもあるみたいだな

>>29

異常な集中力が持続する、つまり覚醒剤だろう。

覚せい剤以外で頭良くなるものってないですかね？
頭良くなるのは社会的成功にほぼ直結するから
需要は相当あるはずなのに

スマートドラッグって言うらしい

脳をｺﾝﾋﾟｭｰﾀで模倣すれば自動で知能ができるという主張を全部否定ってこと？

>>48
模倣できるかもしれないけど
そもそもその時のコンピュータがノイマン式なのかどうか…

>>46
一応あるよ
サプリ板に行ってみ
脳活性にいいのはどれとか必死にやっとる

つまりどういうことだよ！？

>>51
2ちゃんに高い教養と知識を持つ人間が居ると思うなよ

>>52
ごめん、東大卒・院卒の准教授ですが、専門外なのでわかりません（＞＜）

>>53
高卒ニートの俺が凄く分かりやすく説明したげる
実はダークマターなんてなくて、ちゃんと物質が存在してた

いよいよ、RS232Cで接続出来る時代が近づいて来たな

呼んだかね？

>>42
ＵSB 12.0　規格が変わるよ

15年アルツハイマーだったじいちゃんついに死んだよ遅かったよ

結局唯物論が正解なのか？

生物は即物的な過渡現象で
私は非生物に神性を感じますね

>>34
これはほぼ純粋な解剖の仕事で、その回路にどういう生理的な意義があるのかというところまで(例えば行動実験で)示していないので、一連のストーリーの全貌が見えない
その回路がどういう機能とセットになっているのかわからないというのは非常にむず痒い
非常に重要な仕事で発展性はあるが、万人が理解しておもしろいとおもえる一つのストーリーになっておらず、Natureの編集方針に合わない

様々な作業ルーチンをベクトルコンテナに入れて記憶して、

新しい課題が与えられたとき、共通の作業を行いそうな部分を抜き出して
模倣して新しい作業ルーチンを作り出す

これが出来れば、人工知能と呼べる、って事なのかなあ？？？

この論文に書かれていることで、新規なことって実はあんまり無いんジャマイカ？

>>11,13
大体どのくらいのイメージってのはあるらしいけど、実際はどうなんだろ
人の脳はとりあえず新脳古脳で基本的に超高画質のビデオを回しながら体動かして体調調整して
新しい情報取り入れて計算して文書いて組み立てて閃いてその他ってやってるわけで、
それを長年の記憶に保持し続けるのに100TB程度で足りるもんなのかな

7.脳がHDDなら、その容量は4テラバイト。Blu-rayディスクなら80枚、DVDなら850枚分で、アメリカ議会図書館のデータの4％分にあたるとのこと。
http://gigazine.net/news/20100928_brain_facts/

>>65
安めのテラステーション1台ぶんなら、そりゃ俺も物忘れするわな
もう入る余地はない

まあ、人間の記憶は極度に圧縮してるしな。
映像ならば、他と識別可能なだけの特徴的な要素のみ覚えてるとか、そういう感じ。
サザエさんの絵を見て即座にサザエさんって判るけど、実は脳内にサザエさんの絵が映像としてそのまま記録されてる訳じゃない。
映像として記録されてるならば、その脳内の映像を簡単に「横に置いたサザエさんの絵を描き写すように」紙に描ける筈だが、実際にはそう上手く行かない。
サバンで映像記憶が凄いみたいな特殊な人以外は、そういう「要素」だけを蓄積している。
現実として、それで十分だからだ。

1万円程度の機器で脳とpcを接続して辞書の中身を脳に書きこんだり逆に記憶をpcに書き出せるのは一体いつなのか

よく読んだら、これって、アメリカのMITの研究だね。日本でされた研究ではないよね。

>>67
基本使いのPCがあって、周辺記憶は普段は付けてない外付けのHDDやメディアに入れてるようなもんだね

鳩山さんの海馬のＣＴスキャン映像を解析するだけで、新しい発見ができると思うな。

世界を変える電池？新開発の量子電池が異次元すぎる。
http://matome.naver.jp/odai/2138735407947171701

>>49
脳は、クロックで同期してないから、アナログで並立処理してるんだよね？

>>67
っつーことわさ、脳に保存されているのは、
基本、インデックスだけって感じかな？

インデックスと、勝手な補完のノウハウ。

>>72
リチウムイオン電池の電力密度がおかしい。

脳はまだまっだ未開の地

常識ってすぐ覆されるよね
人間はもっと謙虚に生きるべき

今後の研究に期待。

理研には脳科学の分野に、ＳＴＡＰ細胞の次は期待したい。

テレビで聞いたけど、詐欺じゃなかったんだ。

>>74
いや、映像も全部記憶されてるけど、
定義付け関連付け＋反復して呼び起こしてない記憶は
呼び起こせない（起こせ辛い）

「「鉛筆」の言葉のみで何が連想出来るか・何が出来るか」みたいに
A館から他館（B館・C館・・・）への渡り廊下・通路の数（連想の数）次第。
記憶の呼び起こしは、記憶対象の記憶より記憶対象への渡り廊下を如何に多く作るか、
如何に最短距離で作るかで決まる。
がしかし、その渡り廊下を使ってないと老朽化で崩れて無くなる。

理研はすごいな