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SCIENTIFIC AMERICAN July 2014

Add Neurons, Subtract Anxiety

記憶を調整する新生ニューロン

By Mazen A. Kheirbek /René Hen M. A. キアベック /R. ヘン
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For centuries the notion that the adult brain could not make new neurons stood as a central tenet of neurobiology. Even Santiago Ramón y Cajal—the Barcelona-based histologist who essentially invented modern neuroscience at the end of the 19th century—declared such neural renewal impossible. After decades of careful observation and painstaking illustration of the microscopic architecture of nerve cells and their connections, Ramón y Cajal concluded that in the adult brain, “the nerve paths are something fixed, ended, and immutable; everything may die, nothing may be regenerated.”  成人の脳では新しいニューロンは生まれないというのが,神経生物学に何世紀にもわたって君臨してきた教義だった。19世紀末に近代的神経科学を拓いたスペインの組織学者ラモン・イ・カハール(Santiago Ramón y Cajal)ですら,そうした神経再生は不可能だと断言した。神経細胞とその接続を顕微鏡で注意深く観察し,その細かな構造を丹念に描いた長年の研究の末,彼はこう結論づけた。成人の脳において「神経路はほぼ固定し,終わりを迎え,変化できない。すべては死んでいき,何も再生しないであろう」。
So, when Joseph Altman, then at the Massachusetts Institute of Technology, published a series of papers in the 1960s showing that new neurons cropped up in the brains of adult guinea pigs, he was largely ignored. This disregard was perhaps not surprising, because from a logical standpoint, adding new neurons into a fully developed brain would be a recipe for disaster. After all, if the brain stores information in specific webs of neural connections, it would seem that randomly inserting inexperienced cells into these preexisting networks could cripple our ability to properly encode and recover information and thus garble our memories.  だから1960年代,当時マサチューセッツ工科大学にいたアルトマン(Joseph Altman)が一連の論文で成体モルモットの脳で新しいニューロンが生じていると報告したとき,彼はほとんど無視された。むしろ当然だったといえよう。論理的には,完成した脳に新しいニューロンを付け加えると大混乱を招くと考えられるからだ。脳は情報を特定の神経接続網のなかに蓄積しているのだから,不慣れな細胞を既存のネットワークにでたらめに挿入すると,情報を適切にコード化したり引き出したりする能力が損なわれて記憶がごっちゃになってしまうだろう。
But logic is no match for experimental results, and in the 1990s the data began to roll in. Looking carefully at the brains of adult rodents, monkeys and even humans, investigators turned up evidence that new neurons continue to appear throughout life in two brain regions—one involved in smell and the other, the hippocampus, involved in learning, memory and emotion.  だが,理屈は実験事実にはかなわない。1990年代になると有無を言わさぬデータが出始めた。成体のマウスやサル,さらには人間の脳を注意深く調べた結果,2つの脳領域でニューロンが新たに出現し続けている証拠が見つかった。1つは嗅覚に関する領域,もう1つは学習と記憶,情動に関係する「海馬」という領域だ。
Since then, researchers have wondered what, exactly, these newborn neurons do. Although the role that neophyte neurons play in the olfactory system is still somewhat obscure, the hip­pocampus has begun to serve up its secrets. Work by our research group and others suggests that fledgling cells may be involved in helping to record memories in a way that distinguishes them as unique, preventing them from blurring, one into the next. This realization could lead to novel approaches to treating a variety of anxiety disorders, including post-traumatic stress disorder (PTSD), because people who suffer from such conditions have trouble telling the difference between situations that merit fear and those that are innocuous.  それ以来,これらの新生ニューロンがいったい何をしているのかが,研究者の興味の的となってきた。嗅覚系における新生ニューロンの役割は依然としてはっきりしないものの,海馬についてはその秘密が明らかになりつつある。私たちの研究グループをはじめ近年の研究から,海馬の新生ニューロンは記憶に関連しており,個々の記憶を他と区別して混乱を防いでいると考えられる。この理解は心的外傷後ストレス障害(PTSD)など様々なタイプの不安障害を治療する新たな方法につながる可能性がある。こうした不安障害の患者は,恐怖を感じてしかるべき状況と危険のない状況との区別が難しくなっているためだ。