反復練習により作業記憶が改善され、脳の経路が変化する
最後に見直したもの： 14.06.2024
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UCLAヘルスの新しい研究では、反復練習はスキルの向上に役立つだけでなく、脳の記憶経路に大きな変化をもたらすことがわかりました。
Natureに掲載され、ロックフェラー大学と共同で実施されたこの研究は、作業記憶として知られる脳の情報保存および処理能力がトレーニングによってどのように向上するかを明らかにしようとしました。
これをテストするために、研究者はマウスにマウスは2週間、一連の匂いを覚えておくことができます。研究者らは、マウスがタスクを実行する際の神経活動を追跡し、特注の新しい顕微鏡を使用して、大脳皮質全体で最大73,000個のニューロンの細胞活動を同時に画像化しました。
この研究では、マウスが時間の経過とともにタスクを繰り返すにつれて、二次運動皮質にあるワーキングメモリ回路に変化が見られました。マウスが最初にタスクを学習し始めたとき、記憶表現は不安定でした。しかし、タスクを繰り返し練習した後、記憶パターンは安定し、「結晶化」し始めたと、研究の主著者でUCLA Healthの神経学者であるPayman Golshani博士は述べています。
光遺伝学的抑制がワーキングメモリ（WM）タスクのパフォーマンスに与える影響。
a. 実験のセットアップ。
b. 遅延連合WMタスクの試行タイプ。舐める動作は、早い遅延期間と遅い遅延期間がマークされた3秒間の選択期間中に評価されました。
c. 8 回のセッションにわたる学習の進行状況。正解率で測定。
d. トレーニング セッションの例。舐めた箇所がマークされています。
e. 異なるエポックにおける光抑制のタスク パフォーマンスへの影響 (遅延期間の 4 秒目、P = 0.009、遅延期間の 5 秒目、P = 0.005、2 番目の匂い、P = 0.0004、選択期間の最初の 1 秒目、P = 0.0001)。統計分析は、対応のある t 検定を使用して実行しました。
f. トレーニングの最初の 7 日間の遅延期間の最後の 2 秒間の M2 の光抑制は、タスク パフォーマンスを低下させます。n = 4 (stGtACR2 発現マウス) および n = 4 (mCherry 発現マウス)。セッション 1～10 の 2 サンプル t 検定を使用して決定された P 値は次のとおりです: P1 = 0.8425、P2 = 0.4610、P3 = 0.6904、P4 = 0.0724、P5 = 0.0463、P6 = 0.0146、P7 = 0.0161、P8 = 0.7065、P9 = 0.6530、P10 = 0.7955。c、e、f については、データは平均 ± s.e.m. NS、有意ではないとして提示されています。*P ≤ 0.05、**P ≤ 0.01、***P ≤ 0.001、****P ≤ 0.0001。
出典: Nature (2024)。 DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w
「脳内の各ニューロンが異なる音のように聞こえると想像してください。タスクを実行するときに脳が生成するメロディーは日ごとに異なりますが、動物がタスクを練習し続けると、ますます洗練され、似たものになります」とゴルシャニ氏は述べています。
これらの変化は、繰り返し練習するとパフォーマンスがより正確で自動的になる理由についての洞察を提供します。
「この発見は、学習と記憶に関する理解を深めるだけでなく、記憶障害に関連する問題に対処することにも影響を及ぼします」とゴルシャニ氏は述べています。
この研究は、UCLAプロジェクト科学者のアラシュ・ベラファード博士が、ロックフェラー大学のアリパシャ・ヴァジリ博士のグループと密接に協力して実施しました。大学。