神経科学：記憶の想起を促す前頭前野の文脈特徴表現

記憶の形成では、複数の文脈的な特徴が1つの表現に結び付けられるが、記憶の想起は、これらの文脈特徴の部分的な組み合わせを使うだけで可能である。文脈記憶とそれを構成する特徴群との関係の基になる神経基盤、特に各特徴が脳のどこに表現され、どのように想起を促すかは、よく分かっていない。今回我々は、この疑問に関する手掛かりを得るため、マウスが文脈特徴を使って連合文脈記憶を想起するような行動課題を開発した。マウスがこの課題を実行中に海馬の長期的画像化を行ったところ、個々の特徴ではなく全体的文脈のロバストな表現が特定された。我々は、海馬に特徴入力を送っていると思われる脳領域を特定するため、行動中に海馬を画像化しながら皮質求心性繊維を抑制した。その結果、嗅内皮質の抑制は海馬の広範な抑制を引き起こしたが、前頭前野前部帯状回の抑制は、文脈ニューロンの極めて特異的な抑制と文脈による想起の障害を引き起こすことが分かった。次に行動中の前部帯状回と海馬を同時に画像化する方法を開発し、前部帯状回内にロバストな集団レベルの特徴表現が明らかになり、この表現は訓練期間には海馬の文脈表現より遅れるが、想起期間には動的に再構成されて海馬の文脈ニューロン集団を標的として動員を促した。まとめるとこれらの知見から、文脈的特徴が脳内のどこに表現され、どのようにそれらが出現し、それらがどのように長期のエピソード表現にアクセスして記憶想起を促すのかについての初めての機構的手掛かりが得られる。

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