脳：皮質下領域の抑制時に起こる海馬–皮質相互作用

海馬のリップル波は、主として睡眠中や安静時に現れる散発的な高振動数の電場電位振動であり、マウス、ラット、ウサギ、サルやヒトで観察されていて、それ以前の覚醒時に獲得した経験の保持に関係すると考えられている。海馬リップル波は、これまで神経生理学的な手法を使って詳細に研究されてきたが、その脳全体への広域的影響については、海馬からの記録と全脳の活動マッピングを同時に行える手法がないために、よくわかっていなかった。今回我々は、海馬の電気生理学的記録と、リップル波をトリガーとして使う機能的磁気共鳴画像化法とを組み合わせることで、リップル波の発生中には、大脳皮質の大部分が選択的に活動しているのに対し、間脳、中脳、脳幹域の大部分は一貫して強く抑制されていることを示す。部位別の時間的応答パターンの解析によれば、視床の活動抑制は海馬集団活動のバーストに先行して見られ、この海馬バースト自体は、時間的に連合野と皮質一次野の大規模活動に結びついている。これらの知見から、オフラインの記憶固定時には、協調的な視床皮質活動が、感覚処理あるいは手続き学習にかかわる皮質下中枢からの出力を抑えることで、海馬と皮質との相互作用の優先化状態を調整している可能性が示唆される。こうした機構が、ほかからの干渉を最小限に抑えて、海馬依存的な記憶の固定を可能にしていると考えられる。

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