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中高生と“いのちの不思議”を考える─生命科学DOKIDOKI研究室

マンガdeひもとく生命科学のいま ドッキン!いのちの不思議調査隊

第8話 記憶を消す

記憶って不思議。10年以上前のことをありありと覚えているかと思えば、試験間際に徹夜して覚えたはずのキーワードがどうしても思い出せないことも。すぐに忘れてしまいたい失敗はいつまでも覚えているのに…。大事なことはちゃんと覚えていて、イヤな記憶は消せるといいのにね。今回は、光を使って、学習したばかりのマウスの記憶を消した研究を紹介するよ︕

今見たものを すべて忘れて もらおうか…… 何をする! やめろ…… ウワ~ッ!! え~っ ドキドキ する~! この光を見た者は 直前に起きたできごとを 忘れてしまうのだ… うう…何が 起こったんだ… 地球では人の記憶を こうやって消せるの!? まさか…… そんなに簡単に ねらった記憶を なくせるわけない じゃない! 映画の中の話よ!

ところが…… はい! 私たちは 光を当てて 特定のねらった記憶を 消す方法を 開発しました! 本当に いた~! ええ~ そんなこと できるの⁉ 後藤 明弘 先生 ごとう あきひろ 京都大学 大学院医学研究科 助教 記憶とは ものごとを忘れずに 覚えていることです 記憶については ヒトを含む 動物の行動について 考えるような研究から 細胞…そして分子が どうなっているかを 調べるというような ものまで さまざまな方法での 研究があります 心理学レベルの研究 認知や行動などヒトがどうふるまうのか 細胞レベルの研究 細胞内と細胞間で何が起こっているのか 分子レベルの研究 分子がどうはたらいているのか

記憶の研究! 見たものを カンタンに覚えられる 方法があったら 知りたいです!! それがわかれば 来月のテストは 安心ね! ドキドキ する~ ですよね… でも私たちが 開発したのは 覚える方法ではなく 特定のねらった 記憶だけを 消す方法なんです 記憶を 消す…!? 僕それ 得意です 記憶は 脳のいろいろな場所で 貯蔵されていて その場所は時間とともに 変化します いつどこで 記憶ができる のか…… それを調べるために 直前の記憶だけを 消す方法を 開発したんです

どんな実験を したんですか? 具体的には マウスを利用した 実験でした 脳にはたくさんの 神経細胞があって 神経細胞どうしが ネットワークを つくっています 拡大… ニューロン 拡大… 神経細胞どうしの つなぎ目が 「シナプス」です 信号を送る側から 信号を受ける側に 神経伝達物質が放たれて 情報が伝わることが わかっています この シナプスのつながりが 強くなることで 記憶ができると 考えられています そこで これをじゃまする 方法があれば 記憶がいつどこの 脳領域でできるのかが 調べられるのでは…… と考えました

マウスで実験って どういうことを やるんですか? マウスを 指標とした実験には いろいろな方法が あり… この研究では 「恐怖条件づけ」 という手法を 用いました すごい名前!! マウスは本来夜行性で 暗い所で過ごすことを 好みます 明るい部屋と 暗い部屋があったら 暗い部屋を選びます しかし暗い部屋に入ると 電気ショックの刺激が 与えられるとします この 暗い所に入ると 怖い思いをする…! このときマウスは そう記憶します

記憶は脳の「海馬」や 「前帯状皮質」と 呼ばれる場所で できることが 知られていました そこで恐怖体験後に それらの場所で シナプスのつながりが 強まることを ある方法で じゃましてみたんです 前帯状皮質 海馬 マウスの脳 すると…マウスは 怖い思いをしたことを すっかり忘れていて やっぱり暗い部屋に 入って行ってしまったんです ええ~っ 怖い思いをしても 覚えられないって こと…!? その…… シナプスのつながりを じゃまするっていうのは いったいどうやって いるんですか?

さきほど シナプスのつながりが 強くなることで 記憶がつくられると 言いました このとき 信号の受け手側にある キノコ型のでっぱりが 信号をキャッチして ググッと ふくらむんです この膨らみをつくる材料が コフィリンという タンパク質であることが わかっていたので 光を当てると このタンパク質が はたらかないようにする 光不活性化技術を使いました 光を当てる コフィリンが はたらかない ようにしてある こうすることで 何かの経験を させたあと 光を当てれば コフィリンが はたらかず シナプスの つながりが 強くならず 記憶についての 信号が届かないため 記憶がその脳領域で つくられない・ 貯蔵されない ということに なるわけです この技術を使うと 他の記憶には影響を与えずに 今まさに脳の中で作られている 貯蔵されようとする記憶だけを 消すことができるんです ねらった 記憶だけを ……!

この研究によって 今まさにつくられている 記憶だけを消すことで 脳のどこで 記憶がつくられているかを 調べることができました たとえば 前帯状皮質では 学習した次の日の 寝ているあいだに 記憶ができることが わかりました 私たち ヒトの脳でも そうなっている としたら 勉強したあとに 寝るのが大事!って よく言われているのは こういうことかも  ねます… また将来的には 特定の記憶だけを 消すことができるという 性質を利用して 戦争や事件・事故など あまりにも強いショックを 受けたあと その苦しみが続くPTSDなど 精神疾患の治療にも 応用できると 考えています しかし記憶を消す技術は 悪用されてしまえば つらい仕事をさせて 忘れさせて また働かせるなんてことも できてしまうかも しれません 悪用を防ぐ しくみも含めて ヒトへの臨床応用には まだまだ時間が かかると思います 私たちも慎重に 開発を進めています

どうしてこんな 研究をするように なったんですか? 高校生の頃から 記憶に興味を持ち始めて 本を読んだりして 研究者になるぞ…! と思っていました 大学院では イメージングという方法で 脳や神経の状態を調べる 研究をしていました その後は神経… そして分子レベルで 記憶について調べる研究に 進んでいきました 仮説を立て それを証明する実験方法を考えて データを集めて論文にする…… 研究が形になるまで 5年かかりました もっとかかる場合も あるでしょう 根気強さと やり抜く力が 必要です 研究をやりたい人は 自分にとって何が本当に おもしろいのか? じっくり考えて 進んでいってくださいね

なんと! 映画に出てくるような「光を当てて記憶を消す」 技術が本当に開発されていることを発見した! マウスの脳内で神経伝達物質が伝わらないように 信号の受け手側が膨らむための材料 「コフィリン」というタンパク質が はたらくのを「光を当てて」じゃまする…… すると記憶がつくられなくなる というしくみらしい! この研究を通して記憶が脳のどこでいつ つくられているかもわかってきたという… しかしこの技術 悪用は厳禁だ… 記憶の研究が進んだら これは覚えておく? 忘れる?と カンタンに選んで 覚えたり消したりできる ようになるのかなあ パソコンに データを覚えさせたり 消したりするみたい な感じに…? ドキドキ する~! 今回も DOKIDOKI星への レポート送信完了!

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(全10ページ)

お話をうかがった先生

後藤 明弘
(ごとう・あきひろ)

京都大学大学院 医学研究科 システム神経薬理 助教

2008年京都大学総合人間学部卒業。京都大学大学院生命機能研究科・松田道行教授のもとで神経細胞のイメージングに取り組む。その後、大阪バイオサイエンス研究所中西重忠所長のラボで共同研究員。15年京都大学大学院生命科学研究科博士課程修了後、シナプス可塑性研究の第一人者・林康紀教授の研究室へ。16年京都大学大学院医学研究科システム神経薬理特定助教、21年より現職。専門はイメージングによるシナプス可塑性の時空間解析。

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