脳は記憶を保持しない。なぜならそれ自体が記憶であるから（米研究）

　いい思い出を振り返ってみよう。大勝負に勝ったこと、初めて我が子の顔を見た瞬間、恋に落ちたあの日のこと……。

　いくつもの記憶が蘇ることだろう。そのとき嗅いだ臭い、目の前に広がる色彩、誰かが言った面白いセリフ、あなたが味わった感覚などが再現される。

　脳はミリ秒単位の印象を集め、つなぎ合わせ、モザイクを作り上げる。その能力こそが記憶の基礎となっているものだ。

　もっと言えば、あなた自身の基礎である。それは隠喩的な言い回しではない。あらゆる感覚体験があなたの神経細胞の分子を変化させ、つながりを再形成する。

　つまり、文字通り、脳は記憶でできており、そして記憶は常に脳を再構成している。『Neuron』に掲載された最新論文はそれをさらに進めて論じている。記憶は脳の分子、細胞、シナプスが時間を覚えているがゆえに存在する、と。

記憶の定義

　記憶の定義は、時間を定義するのと同じくらい難しい。一般に、記憶とはあるシステムの将来における動作の仕方に与える変化のことである。

　「典型的な記憶とは、脳内の過去のある時点で活性化した異なる部分間の接続が、単に再活性化することです」と説明するのは論文の共著者、ニューヨーク大学のニコライ・ククシキン（Nikolay Kukushkin）氏である。あらゆる動物は、多くの単細胞生物も含めて、過去から学ぶ能力を多少なりとも有している。

アメフラシと人類の神経細胞の共通点

　アメフラシを例に挙げよう。進化の視点から見た場合、アメフラシから人類へとまっすぐ線を引くことは難しい。それでも、どちらも神経細胞を持っており、アメフラシもまた記憶に似た何かを形成する。

　一度指でエラをつままれたアメフラシは、再びその無慈悲な指が近づいてきたとき、前よりも早く反応するようになる。

　エラを引っ込めることを学んだアメフラシは、シナプスの接続とこの変化を引き起こす分子が強化されることが明らかになっている。驚くべきことに、人間の神経細胞にも同じような分子がある。

　神経細胞のユニークな点は、数千もの他の神経細胞とそれぞれがきわめて特異的に結びつけるということだ。

　そうしたつながりをネットワークにするのは、より強いあるいはより弱い信号によってつながりを調整する機能だ。

　そのため、エラをつままれるなど、あらゆる体験がこれらすべての神経細胞同士の接続の相対的な強度を変更する可能性がある。

脳に記憶を保持しておく場所はない

　しかし、こうした分子あるいは分子が制御するシナプスを記憶と思ってはいけない。「分子や、イオンチャネル・酵素・転写プログラム・細胞・シナプス、そして神経細胞のネットワーク全体の状態を掘り下げて調査すれば、脳に記憶を保持しておく場所など一つとしてないことに気がつくでしょう」とククシキン氏。

　その原因は可塑性という特質､すなわち神経細胞の記憶を可能にする特徴のためである。記憶がシステムそのものなのである。

記憶はシナプスそのものである

　神経系を有しない生物までも含め、生命の系統樹の隅から隅まで記憶が作られていることを示す証拠がある。

　光の点滅を予測するようバクテリアを訓練することに成功したのだ。ククシキン氏によると、アメフラシの反応のような原始的な記憶を持つことは進化上有利であった。「生物が過去の出来事を未来に統合し、新しい問題に対処することを可能にしました」 　人間の記憶は粒子のスケールで始まる。母親の顔は、赤子の網膜に光子が浴びせられ、視覚野へと信号を送ることで始まる。

　赤子が母親の声を耳にすれば、聴覚皮質が音波を電気信号に変換する。ホルモンによってこの経験に文脈が与えられる――この人物は心地いいといった具合だ。

　脳にはこうした無限とも言える入力の奔流が流れている。神経細胞、付随する分子、結果としてのシナプスが、それらが発生した相対的時間の観点でこれらに関するあらゆる摂動を記号化する。さらに、経験全体をいわゆる時間窓というものの中にまとめる。 　明らかに、記憶それ自体は存在していない。脳は経験を同時に経験された複数のタイムスケールの中に分解する。例えば音なら、同時に知覚した異なる周波数に分解するといった具合だ。

　これは入れ子状のシステムで、個々の記憶はさまざまな長さを持つ複数の時間窓の内に存在する。そして時間窓は、今思い出している出来事についてあなたが実際に認識したスケールでは見えないような情報の分子的交換を含め、記憶のあらゆるパーツを含んでいる。

　もちろん、これは神経学者にとってもきわめて難解なことだ。つまり専門家が記憶の形成に関する基本を理解するまでにはまだまだ時間がかかるということだ。

　「理想を言えば、個々の神経細胞毎の経時的な挙動をトレースしたいところです」とククシキン氏。現時点では、ヒューマン・コネクトームのような最先端プロジェクトが、脳の静止画を完成させようと取り組んでいる。記憶自体と同様、それが動画になるのもいずれにせよ時間の問題である。

via:.http://www.ias.ac.in/article/fulltext/jbsc/034/04/0633-0646" target="_blank" title="">sciencedirect / neuron / nyu/ translated by hiroching / edited by parumo
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