高田昌彦 ヒト行动进化研究センター特任教授（研究当時）は、平林敏行 量子科学技術研究開発機構主幹研究員、南本敬史 同次長らとの共同研究により、見た物についての記憶を保持する脳ネットワークを霊長類で特定し、その作動原理を明らかにすることに、世界で初めて成功しました。
今から30年ほど前に、见た物の形や色についての高度な视覚情报を処理する侧头皮质前方部という场所が、物を见てそれを覚えておく「视覚记忆」を担うことがわかりました。しかし実际に视覚记忆を担うのは侧头皮质前方部だけではなく、それを含む脳ネットワークであり、その全貌と作动メカニズムは长い间、未解明でした。
量子科学技术研究开発机构はこれまで、脳の特定领域の活动を自在にオン?オフする化学遗伝学という技术を世界に先駆けて霊长类で実现し、さらにその技术の飞跃的な精度向上でも世界をリードしてきました。本研究ではこの独自技术を応用して、视覚记忆に関わる脳ネットワークと作动メカニズムを、ヒトに近い脳の构造と机能を持つサルで初めて明らかにすることに成功しました。
本研究では、まず物を见てそれを覚えておく课题中のサルの脳活动を広く计测し、见た物を「覚えている」间に活动する脳领域として、予想された侧头皮质前方部に加えて、より高次な、これまでは情动や価値に基づく意思决定などに関わるとされてきた眼窝前头皮质という领域が含まれることを突き止めました。そしてこの眼窝前头皮质の活动を化学遗伝学で止めると、长く覚えておくことだけができなくなり、かつその时に侧头皮质前方部における个々の神経细胞では、物を「见ている」时の活动は保たれ、记忆に重要な「覚えている」时の活动だけが弱まることを発见しました。これらの结果から、侧头皮质前方部と眼窝前头皮质は见たものを覚えておくためのネットワークを形成し、物を「见ている」时は视覚入力によって侧头皮质前方部がボトムアップに活动する一方、见た物を「覚えている」时は、眼窝前头皮质から侧头皮质前方部へのトップダウン入力によって记忆が保持される、という视覚记忆のネットワークメカニズムが、初めて明らかになりました。
本研究によって视覚记忆のメカニズム理解が进むだけでなく、霊长类で初めて特定した视覚记忆ネットワークをヒトで人工的に活性化することで、认知症で障害された视覚记忆を回復させるといった临床応用が期待されます。
本研究成果は、2024年7月10日に、国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
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Toshiyuki Hirabayashi, Yuji Nagai, Yuki Hori, Yukiko Hori, Kei Oyama, Koki Mimura, Naohisa Miyakawa, Haruhiko Iwaoki, Ken-ichi Inoue, Tetsuya Suhara, Masahiko Takada, Makoto Higuchi, Takafumi Minamimoto (2024). Multiscale chemogenetic dissection of fronto-temporal top-down regulation for object memory in primates. Nature Communications, 15, 1, 5369.
朝日新聞（7月19日 10面）、産経新聞（9月17日 18面）に掲載されました。
