睡眠は感情と記憶を関連付けるためには不可欠だ

眠りにつくと、脳がシャットダウンすることは容易に想像できますが、ミシガン大学の研究によると、事前学習中に活性化された神経細胞（ニューロン）のグループがハミングを続け、記憶を脳に入れ墨のごとく刷り込みます。

ミシガン大学の研究者は、特定の感覚イベントに関連する記憶がどのように形成され、マウスに保存されるかを研究しています。

この、コロナウイルスのパンデミックの前に行われ、最近ネイチャーコミュニケーションズに発表された研究では、研究者たちは特定の視覚刺激に関連して恐ろしい記憶がどのように形成されたかについて調査を行いました。

彼らは、視覚刺激によって活性化されたニューロンがその後の睡眠中により活発に保たれるだけでなく、恐怖を覚えた記憶を感覚イベントに接続する能力にとっては、睡眠が不可欠であることを発見しました。

以前の研究では、集中的な学習を行っている間が非常に活発になる脳の領域は、その後の睡眠中に多くの活動を示す傾向があることが示されています。

しかし、不明確だったのは、新しく学んだ事柄の記憶を完全に保存するために、睡眠中の記憶のこの「再活性化」が発生する必要があるかどうかということでした。

「私たちが理解したかったことの一部は、恐怖記憶を媒介している脳の部分と、恐怖が結びついている感覚記憶を媒介している特定のニューロンとの間に交信があるかどうかでした。

それらはどのようにやり取りし、そしてそれは睡眠中に行わなければならないのでしょうか。

特定のニューロンのセットや特定の睡眠段階など、何が新しい関連付けを行うプロセスを促進しているものを本当に理解したかったのです。」

と、研究の上級著者でミシガン大学の分子細胞生物学科の教授であるサラ・アトン氏は述べています。

「しかし、かなり長い間、これを実験的にテストする方法は実際にはありませんでした。」

現在、研究者には、特定の時間枠での経験によって活性化される細胞に遺伝的にタグを付けるためのツールがあります。

一次視覚野の特定のニューロンのセットに焦点を当て、アトン氏と研究の筆頭著者である大学院生のブルターニュ・クローソン氏は、視覚記憶テストを作成しました。

彼らはマウスのグループに中立的な画像を示し、画像によって活性化された視覚野ニューロンで遺伝子を発現しました。

これらのニューロンがニュートラルな画像を登録したことを確認するために、アトン氏と彼女のチームは、画像を表示せずにニューロンを選択的に活性化することで、画像刺激の記憶を刺激できるかどうかをテストしました。

彼らがニューロンを活性化し、その活性化を軽度の足への刺激と組み合わせたとき、彼らはその後、それらの細胞がエンコードする画像に似た視覚刺激を被験者が恐れることを発見しました。

彼らはその逆も真実であることに気づきました。視覚刺激と足への刺激を組み合わせた後、被験者はニューロンの再活性化を恐れて反応しました。

「基本的に、視覚刺激の教訓とニューロンのこの完全に人工的な活性化の教訓は同じ反応を生み出しました。」

とアトン氏は述べました。

研究者たちは、被験者となるマウスに画像を見せて軽度の足のショックを与えた後、睡眠を中断した場合には、視覚刺激に関連する恐怖はないことを発見しました。

その操作がなされずに睡眠を取った場合、足の刺激と対になっていた特定の視覚刺激を恐れることを学びました。

「これらのマウスは、私たちが見せたすべての視覚刺激を実際に恐れるようになったことがわかりました。」

とアトン氏は述べました。

 「視覚刺激が提示されている部屋に行った時から、彼らは恐怖を感じる理由があることを知っているようですが、彼らは具体的に何を恐れているのかわかりません。」

これは視覚による刺激と正確な恐怖の関連を作るために、感覚皮質でその刺激をコードするニューロンの睡眠関連の再活性化を持たなければならないことを恐らく示しているとアトン氏は言います。

これにより、その視覚的手がかりに固有の記憶を生成することができます。

同時に、研究者は、記憶の感覚的側面を感情的側面と結び付けるために、その感覚皮質領域が他の脳構造と通信する必要があると考えています。

アトン氏は、彼らの発見は不安と心的外傷後ストレス障害（PTSD）がどのように理解されるかに影響を与える可能性があると言います。

「私にとって、これは一種の手がかりです。睡眠中に恐怖を特定の出来事に関連付けるのなら、睡眠障害がこのプロセスに影響を与える可能性があります。眠れないでいる場合、脳は、“恐れているという事実を処理するということを管理していても、それを具体的に恐れるべきものに結び付けることができない可能性があります。」

と述べました。

 「その仕様プロセスは、PTSDまたは全般性不安障害ではうまくいかない可能性があります。」

【以下のリンクより引用】

Sleep is vital to associating emotion with memory, study finds

ScienceDaily