科学者らが感情的な記憶のボリュームノブを発見

スティーブン・ラミレスは、ブラック・ミラーの言及はとっておいてもいいと言う。彼はすでに、自分の作品が記憶を題材にしたほぼすべてのディストピア映画と比較されているのを聞いている。安っぽいトータル・リコールや陰鬱なネオノワールのマイノリティ・リポート、悲喜劇的で心を揺さぶるエターナル・サンシャインまで。だが、ボストンのチャールズ川南岸にあるラミレスの研究室を訪れると、そこはSF的な雰囲気のあるおしゃれな仕事場というより、最近竜巻に見舞われた地下の電気設備室のようだ。確かに、コードやケージの混沌の中に30万ドルの顕微鏡や、光ファイバーを通してマウスの脳にレーザーを照射するプレキシガラスの箱の列があるが、マッドサイエンティストの隠れ家からは程遠い。

ラミレス氏がその名声を得たのは2013年春、マサチューセッツ工科大学の大学院生だった当時、同僚と共にマウスの脳に偽の記憶を植え付けることができることを示す論文を発表した時だった。光に敏感になるように遺伝子操作されたニューロンをレーザーで刺激するオプトジェネティクスを用いて、彼らはマウスに実際には受けたことのない電気ショックによるトラウマを記憶させた。その後、ラミレス氏はボストン大学に自身の研究室を設立し、現在は10人ほどの学生の協力を得て、記憶の仕組みを解明する初の3Dマップという長期的なビジョンの実現を目指している。

ラミレス氏らの研究グループは、本日Current Biology 誌に発表した最新の論文で、同様の技術を用いて記憶の感情的要素を保持する細胞を特定し、それらの細胞を操作して記憶に関連する感情を抑制または増強する方法を述べている。これは本質的に、大きなクモを見たときやフライドポテトを一掴み食べたときを思い出すときに脳に湧き上がる恐怖や快感を強めたり弱めたりする方法である。この実験はマウスで実施された概念実証に過ぎないが、ラミレス氏は、脳のこれらの領域がポジティブな記憶を強めたりネガティブな記憶を抑制したりする役割を担っていることを理解することで、うつ病、不安症、PTSDなどの精神疾患の治療ターゲットが明らかになる可能性があると述べている。

「人間の患者の脳内に光ファイバーを突っ込むようなことは絶対にしません」と彼は言う。倫理的に問題があるだけでなく、生涯の大半をレーザーに繋がれたままにするのは極めて非現実的だ。しかし、この細胞制御ダイヤルを発見することで、これらのニューロンの独自性――おそらく受容体か、あるいは他の物理的特徴――を解明できるとラミレスは期待している。「そうすれば、脳全体に行き渡って副作用を引き起こす現在の薬のように、その回路にのみ結合する化合物を作ることを考え始めることができます。それが私たちが今進んでいる道であり、脳における個別化医療への道を切り開くことです。」

「これは非常に刺激的な発見です」と、トロント小児病院の神経科学者シーナ・ジョセリン氏は語る。ジョセリン氏も記憶形成の細胞基盤を研究しているが、今回の研究には関わっていない。神経科学という分野は、感情記憶がどのように保存されるのかを理解し始めたばかりだと彼女は言う。これらの基本的な発見を、将来、感情記憶障害を持つ人々を助ける可能性のある治療法へとつなげていく道のりは、さらに長く、より困難だと彼女は付け加える。しかし、ラミレス氏の最新の論文は、この分野を「この目標達成に一歩近づけた」と言えるだろう。

あらゆる記憶は、脳内の繋がりの変化から始まります。それがマウスの脳であれ、人間の脳であれ。1年後、この記事を読んだことを覚えているとしたら、それはニューロンのネットワークが物理的にも電気的にも、より緊密に結びついているからです。そして、もしこの記事を読んでいる時に、美味しいペストリーを頬張ったり、愛する人と抱き合ったりといった、特に楽しいことをしていたとしたら、これらの文章に関連する温かく心地よい感情は、脳の内側のひだにあるカシューナッツのような構造を持つ海馬の特定のニューロン群に符号化されます。もしあなたに何か恐ろしいことが起こったら、同じ器官の別の細胞群が、それに続く感情を記録するでしょう。その後ずっと、この出来事を思い出すたびに、あなたはそこから嫌悪感や悲しみといった感情を思い出すでしょう。しかし、もしラミレスに脳にレーザーを照射させれば、彼はそれらの嫌な感情を消すことができるかもしれません。

少なくとも、それが彼がマウスで観察した事実に基づく彼の直感だ。彼の新たな研究で、チームは否定的な感情をコード化する海馬細胞を特定し、それらを光に反応するように改変した。そして、2本の光ファイバーをマウスの脳に外科的に挿入した。マウスはそれぞれ特別なプレキシガラスの箱に入れられ、足に軽い電気ショックを与えられた。その結果、マウスはケージの恐怖記憶を形成した（そして、それに対するあまり良い感情も抱くだろうと彼らは推測した）。数日後、彼らはそれぞれのマウスをケージに戻し、5日間連続で朝と夕方の1日2回、脳にレーザーを照射し、これらのニューロンを何度も繰り返し発火させた。「脳内の記憶を永久に再プログラムできるかどうかを試していたのです」とラミレスは言う。「まるで脳細胞にウェイトリフティングのプログラムを行わせるようなものでした。」

研究チームは、海馬上部のネガティブな記憶細胞を人工的に活性化することで、マウスの箱に関するトラウマ的な感情を消し去ることができることを発見した。マウスは箱に入れられるたびに固まらなくなった。しかし、場所が重要だった。海馬下部の記憶細胞を刺激すると、ネガティブな記憶はさらに鮮明になったのだ。

さらに事態を複雑にしたのは、ラミレスらが記憶改変マウスを他のマウスと同じケージに入れたところ、マウスの社会行動が劇的に低下したことだ。マウスはもはや異性や好物（コンデンスミルクとチェダーゴールドフィッシュクラッカー）に興味を示さなくなった。この結果はまだ発表されていないが、記憶を治療的に調節するには、単にダイヤルを上下に回す以上の方法があることを示唆している。「私たちが発見したのは、脳はワッフルのようなものではないということです。ワッフルのこの四角は感情、あの四角は空間ナビゲーション、あの四角はうつを表します。実際には、ボウルに入ったスパゲッティのようなもので、私たちはそれを1本ずつほどこうとしています。しかし、引っ張る端は、結局、他の端も引っ張ってしまうのです。」とラミレスは語る。

ラミレス氏は次に、ネガティブな記憶を慢性的に活性化する代わりに、ポジティブな記憶のボリュームを上げると何が起こるのかを研究している。例えば、トラウマ的な出来事を思い出している時に、脳の快感中枢を人工的に活性化させることで、ネガティブな記憶をポジティブな記憶に変えることができるだろうか？これをPTSDの治療に利用できるだろうか？さらには、快感の記憶をアルツハイマー病などの神経変性疾患の予防に利用できるだろうか？ラミレス氏は、ポジティブ思考というやや曖昧な研究に厳密な科学的根拠を持ち込み、ポジティブ思考が脳をどのように再構築し、老化や損傷を防ぐ可能性を解明したいと考えている。

その間、彼は悲しみや不安を感じ始めたらいつでも『ライオン・キング』のサウンドトラックを聴き、昔のペイトリオッツの試合の再放送を見続けるだろう。

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