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» 2020年01月08日 15時00分 公開

医療技術ニュース:体内時計の働きが記憶を思い出させる、そのメカニズムを解明

東京大学は、記憶を思い出すには体内時計の働きが必要であることと、体内時計がドーパミンを活性化することで記憶を想起させる分子メカニズムを解明した。この成果を応用することで、加齢に伴う想起障害の改善や認知症の症状緩和が期待できる。

[MONOist]

 東京大学は2019年12月19日、記憶を思い出すには体内時計の働きが必要であることと、体内時計がドーパミンを活性化することで記憶を想起させる分子メカニズムを明らかにした。この成果は、同大学大学院農学生命科学研究科 教授の喜田聡氏らと東京農業大学、トロント大学の共同研究によるものだ。

 研究グループは、体内時計が記憶に対してどのような役割を果たすかを明らかにするため、記憶中枢である海馬の生物時計が働かないようにした遺伝子操作マウスを作成し、解析した。

 さまざまな記憶テストの結果、同遺伝子操作マウスは、記憶はできるが記憶を思い出すことはできないことが判明した。全ての時間帯で記憶はできるものの、記憶想起制御の明期開始から10時間後となる夕方の時間帯で特に思い出せなかった。

 また、遺伝子発現の網羅的解析によると、この遺伝子操作マウスでは神経伝達物質であるドーパミンによる情報伝達がなされず、cAMP情報伝達経路の活性が低下していた。さらに、それが情報伝達経路におけるAMPA型グルタミン酸受容体のリン酸化の低下を招いていることが分かった。

 そこで、遺伝子操作マウスにドーパミンおよびcAMP情報伝達経路を活性化する薬剤を与えたところ、記憶想起障害が改善した。またグルタミン酸のリン酸化を阻害したマウスが同様の想起障害を起こしたことから、記憶想起障害の原因がドーパミン情報伝達によるリン酸化の異常であることを確認できた。

 これらの研究から、海馬の生物時計は、ドーパミンからcAMP、さらにグルタミン酸受容体のリン酸化に至る情報伝達を活性化し、記憶想起を制御していることが示された。

 記憶のメカニズムの解明は進んでいるが、記憶想起に関する研究はあまり進展していない。今回の研究は、記憶想起に関わる分子機構の解明に大きく貢献するものだ。研究グループは、今回の成果を応用することにより、加齢に伴う想起障害の改善や認知症の症状緩和が期待できるとしている。

photo 体内時計による記憶想起制御 出典:東京大学
photo 体内時計が記憶想起を促進するメカニズム(クリックで拡大) 出典:東京大学

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