Research Abstract


ガンマ振動は、ニューロン活動を同期させるように働き、認知処理に関与する。Shinoharaらは、in vivo電気生理学を用いて、ガンマ振動とそれに伴う構造変化が、経験が豊かな環境で育てられたラットの右側海馬に大きく現れることを明らかにした。

Experience enhances gamma oscillations and interhemispheric asymmetry in the hippocampus

2013年4月3日 Nature Communications 4 : 1652 doi: 10.1038/ncomms2658

ガンマ波(30-100 Hzの神経活動)は、認知や記憶などの高次脳機能と関係があるとされるが、動物の行動経験がどのようにガンマ波を形成するかは未解明であった。今回、ウレタン麻酔下ラットで、海馬のシータ波(8-12 Hzの活動)に伴って現れるガンマ波が、隔離環境で飼育された動物より豊かな環境で飼育された動物で、より大きい傾向にあることを見いだした。この経験依存的なガンマ波増大は、個体を問わず常に右側海馬に大きく現れたが、これはシナプス密度が右側海馬に偏って増加しているという知見と符合する。また、豊富環境飼育群では、左右海馬間のガンマ波の協調活動が有意に高かった。これらの結果から、豊かな環境飼育によってシナプス再編成が起こり、左右の海馬が協調しながらも機能の差別化を行っていくものと示唆される。

篠原 良章1, 細谷 亜季1 & 平瀬 肇1,2

  1. 理化学研究所 脳科学総合研究センター 神経グリア回路研究チーム
  2. 埼玉大学総合研究機構 脳科学融合研究センター
Gamma oscillations are implicated in higher-order brain functions such as cognition and memory, but how an animal’s experience organizes these gamma activities remains elusive. Here we show that the power of hippocampal theta-associated gamma oscillations recorded during urethane anesthesia tends to be greater in rats reared in an enriched environment than those reared in an isolated condition. This experience-dependent gamma enhancement is consistently larger in the right hippocampus across subjects, coinciding with a lateralized increase of synaptic density in the right hippocampus. Moreover, interhemispheric coherence in the enriched environment group is significantly elevated at the gamma frequency. These results suggest that enriched rearing sculpts the functional left–right asymmetry of hippocampal circuits by reorganization of synapses.