神経眼科

[No.708] 老化におけるCA3横軸に沿った機能的不均一性の喪失:論文紹介

老化におけるCA3横軸に沿った機能的不均一性の喪失:論文紹介
清澤のコメント:記憶の障害が海馬の機能低下によるだろうことはすでに広く知られていましたが、ジョンズホプキンス大学の科学者が、加齢に伴う記憶喪失の背後にある脳のメカニズムを特定したといいます。私(清澤)もこの内容は十二分に理解できておりませんが、mediscapeの記事によれば、概要は次のようなものです。CA3(注1)というラットの脳の部分は以前ラットの実験をしたときにピクシノスの脳図譜(注2)で見た覚えがあります。
「記憶を担う海馬のニューロンは、パターン分離とパターン完了と呼ばれる一対の記憶機能を担っています。ラットとヒトでは、海馬のニューロンによって制御され、パターンの分離とパターンの完成が見られます。パターンの完成とは、情報のいくつかの詳細または断片を取得し、脳が完全な記憶を取得すること。一方、パターンの分離は、同様の観察や経験を区別して別々の記憶として保存することができます。これらの機能は、CA3と呼ばれる小さな領域を横切る勾配に沿って発生し、その勾配は、加齢とともに消えます。喪失の主な結果は、ラットが加齢するにつれてパターンの完成がより支配的になることです。パターンの完成を担当するニューロンはCA3の「遠位」端を占め、パターン分離を担当するニューロンは「近位」端に存在します。以前の研究は近位領域と遠位領域を別々に調べていませんでした。老化の活動亢進は、予想される遠位領域ではなく、近位CA3領域に向かって観察された」そうです。
  ーーー原著のアブストラクトの翻訳と採録ーーーー
Loss of functional heterogeneity along the CA3 transverse axis in aging

ハイライト

  • 若い(Y)ラットは、CA3でパターン分離からパターン完了への移行を示します
  • 高齢の記憶障害(AI)ラットは、近位および遠位CA3でパターンの完了を示します
  • AIラットは、2つの空間的に異なる環境で表現を直交化できます
  • 高齢の記憶障害のないラットは、YラットとAIラットの中間の傾向を示します
  • 概要:パターン分離における加齢に伴う欠陥は、海馬の記憶処理の出力をパターンの完了に偏らせると仮定されており、これは正確な記憶の検索に欠陥を引き起こす可能性があります。海馬のCA3領域は、パターン完了に関与する均質なネットワークとして概念化されることがよくありますが、パターン分離された出力(より近位のCA3で優勢)がパターン完了に移行するにつれて、証拠の増加により、横軸に沿ったCA3の機能勾配が示されます。出力(より遠位のCA3で優勢)。環境にさまざまな変更が加えられたときの若い(Y)、高齢者の記憶障害(AU)、および高齢者の記憶障害(AI)ラットのCA3横軸に沿った神経表現を調べました。CA3の機能的不均一性は、環境の類似性が高い場合(同じ部屋での手がかりの変更または環境の形状の変更)にYおよびAUラットで観察され、遠位CA3よりも近位CA3の方が直交化された表現でした。対照的に、AIラットは、近位CA3で直交化の減少を示しましたが、遠位CA3で正常な(つまり、一般化された)表現を示し、機能勾配の証拠はほとんどありませんでした。環境の類似性が低い(異なる部屋)実験条件下では、近位および遠位のCA3の表現がすべてのラットで再マッピングされ、AIラットのCA3がより大きな非類似性を持つ入力の特徴的な表現をエンコードできることを示しています。

清澤
注1CA3:側頭葉の海馬は、系統発生的に脳の最も古い部分の1つであり、大脳辺縁系の一部を形成します。固有海馬は、歯状回とCornu Ammonis(CA)によって定義されます。歯状回には歯状回と門が含まれていますが、CAは解剖学的および機能的にCA1、CA2、CA3、およびCA4という名前の別個のサブフィールドに区別されます。CA3領域は、記憶過程におけるその特定の役割、発作および神経変性に対する感受性のために、近年大きな注目を集めています。
注2:1982年の初版以来、パキシノスとワトソンのラット脳地図は、世界中の研究所で最も信頼できる正確な座標と解剖学的情報の情報源になっています。60,000回以上引用されており、神経科学で最も引用されている出版物となっています。第7版は、発生遺伝子発現に関する新しい発見を取り入れ、矢状断面における神経節の境界を示しています
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