【本学研究者情報】

〇生命科学研究科　教授　谷本拓
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• 麻酔や脳震盪によって記憶が部分的に失われることが知られていますが、このとき「忘れる記憶」と「残る記憶」の違いが生まれる仕組みを解明しました。
• 神経細胞同士をつなぐシナプス内で起こる小さな構造の変化が、記憶の残りやすさを左右することを発見しました。
• 遺伝子操作によりシナプス構造を人為的に変化させ、麻酔や脳震盪への耐性を高めることで、記憶を安定化させることに成功しました。

【概要】

麻酔を受けた時や脳震盪を起こした時、直前の記憶が部分的に失われることがあります。この現象は逆行性健忘^（注1）と呼ばれ、約200年前から研究されてきましたが、記憶の一部だけが失われる仕組みは分かっていませんでした。

東北大学大学院生命科学研究科の谷本拓教授と平松駿研究員らの研究グループは、ショウジョウバエの匂い記憶を逆行性健忘のモデルとして、記憶が部分的に消失する神経細胞内のメカニズムを解析しました。

記憶の形成には、神経細胞同士をつなぐシナプス^（注2）の構造変化が深く関わっています。シナプスの中には、小胞と呼ばれる神経伝達物質を包む微小構造が多数存在し、それらは機能に応じて複数の小胞プール^（注3）に分かれています。この微小構造を高精度に可視化する顕微鏡を用いて、麻酔や脳震盪により逆行性健忘を誘導させた個体では、特定の小胞プールが選択的に減少することを発見しました。一方で、その影響を受けない記憶の維持には、別の異なる機能を持つ小胞プールが関与していることが分かりました。

さらに遺伝子操作によって、これら機能の異なる小胞プールの比率を人為的に変化させることで、麻酔や脳震盪の影響を受けにくい、より安定した記憶をもつハエを作り出すことに成功しました。このことから、シナプス内の微小構造レベルで「忘れる記憶」と「残る記憶」が区別されることが明らかになりました。

本成果は2026年3月5日付で米国科学アカデミー紀要に掲載されました。

図1. 麻酔や脳外傷によってシナプスで起こる変化。貯蔵プールを構成する分子シナプシンを蛍光標識した。操作により、シナプシンの量が減少した。

【用語解説】

注1. 逆行性健忘：麻酔や脳の外傷などが原因で生じる記憶障害。その原因が起きた時点よりも前の記憶を思い出すことができなくなる。

注2. シナプス：神経細胞間の情報伝達を担う接続部位。特に化学シナプスでは、シナプス小胞内の神経伝達物質を正確なタイミングで放出することで接続する細胞と交信する。

注3. 小胞プール：神経伝達物質を内包するシナプス小胞の集合。単一のシナプス内に機能の異なる小胞プールが混在する。

【論文情報】

タイトル：Disruption of a Selective Vesicle Pool upon Retrograde Amnesia Dissociates Memory at Presynaptic Terminals
著者：Shun Hiramatsu*, Kaito Kabetani, Shu Kondo, Hiromu Tanimoto*
*責任著者：東北大学大学院生命科学研究科 教授 谷本 拓、同 学術研究員 平松 駿 （現: ジョンスホプキンス大学 研究員）
掲載誌：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)
DOI：10.1073/pnas.2514875123

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学大学院生命科学研究科
教授　谷本　拓（たにもと　ひろむ）
TEL: 022-217-6223
Email: hiromut*m.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学大学院生命科学研究科広報室
高橋さやか
TEL: 022-217-6193
Email: lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）