海馬の記憶機能、未来予測に不可欠な役割を果たすと研究が示唆

近年の研究は、記憶の中枢である海馬が、単に過去の経験を保管するアーカイブとして機能するのではなく、本質的に未来の出来事を予期するために機能していることを示唆している。この知見は、認知機能の理解、さらには神経変性疾患へのアプローチに深遠な影響を与え得るものであり、記憶を未来志向のツールとして再定義し、特に未来の計画立案能力が損なわれる疾患に対する新たな治療戦略の道を開く可能性がある。

研究を主導した神経科学者のマーク・ブランドン博士は、記憶を過去の出来事の貯蔵庫としてのみ捉える従来の視点に挑戦している。この中心的な概念は、海馬内での記憶が、次に何が起こるかを積極的に予測し、予測誤差に基づいて世界の内部モデルを絶えず更新するという点にある。この内部モデルの洗練は、期待される事象と実際に起こった事象との間の不一致に基づいて継続的に行われることが研究で実証された。これは、一度つまずいた障害物に対し、その後はより高く足を上げるように、目に見えない小さな調整を日常生活で行うことに相当する。

ブランドン研究室は、ハーバード大学と共同で、マギル大学において、報酬に基づく学習課題中のマウスの海馬神経活動を記録することで、このプロセスをリアルタイムで観察した。活動中のニューロンを「輝かせる」高度なイメージング技術を用い、研究者たちは数週間にわたる活動パターンの変化を追跡した。当初、神経活動のピークは報酬の受領と一致していたが、時間経過とともに、このピークは前方にずれ、動物が目標に到達する前、すなわち予測の瞬間に現れるようになった。この時間的ずれは、神経細胞が次に起こる結果に備えて発火し始めることを証明しており、記憶が生物を有機的に次に起こる事態へ準備させる予測システムとして機能していることを示している。

マーク・ブランドン博士は、マギル大学精神医学の准教授であり、ダグラス研究センターの研究者でもある。彼の研究は、記憶が未来を航行するための不可欠なメカニズムであるという概念を確固たるものにする。記憶の可塑性に関するこの新たな理解は、海馬に著しい影響を与えるアルツハイマー病のような神経変性疾患において、特に臨床的な関連性が高い。アルツハイマー病における問題は、単に過去を忘れることだけでなく、経験から学習し、結果を予測する能力を失うことにあるのかもしれない。この予測機能の混乱が、同疾患における初期の意思決定や学習の困難さを説明する可能性がある。

従来の理解では、海馬は出来事や学習した情報を一時的に保存し、それを長期記憶へと繋げる役割を担うとされてきた。また、海馬はその記憶を土台として予測を行い、未来に備える機能も持つ。しかし、今回の研究は、この予測機能が記憶の根幹であることを示唆する。報酬学習が抽象的な概念から、シナプス可塑性や神経活動の時間的再編成を伴う可視的なメカニズムへと移行したことは、脳科学における重要な進展である。脳のこの予測能力を回復させる治療法の探求は、今後の研究の重要な方向性となるだろう。