記憶がなければ、私たちは道に迷ってしまうでしょう。
しかし、記憶喪失者、マインドパレス、幽霊カーニバルなど、その背後にある並外れた脳科学をつなぎ合わせると、つい最近になったばかりです。
記憶を理解するための最初のアナロジーの1つは、古代ギリシャに由来しています。
アリストテレスは、物忘れは蝋が柔らかすぎるために子供の頃に起こり、硬すぎるために老人の頃に起こると述べた。
脳よりも心臓を好む傾向は、何世紀も続き、教会の人間の脳の解剖を禁止していたからでもある。 実際、脳には思考能力があることを人々が認識し始めたのは、17世紀になってからでした。
19世紀後半、記憶に関する最初の科学的研究の先駆者となったのは、ドイツの哲学者ヘルマン・エビングハウスでした。 エビングハウスは、記憶が脳のどこにあるのかよりも、記憶がどのように働くのかを重視した。
彼の最も有名な実験では、「kaf」や「nid」など、2000以上の無意味な単語のリストを作り、それを記憶し、時間が経つにつれて思い出そうとした。 彼は、人間は指数関数的に忘れる傾向があることを発見した。つまり、学習後すぐに多くのことを忘れ、その後、時間の経過とともにゆっくりと忘れていくのである。
彼はまた、心理学における記憶の種類を、感覚記憶、短期記憶、長期記憶という、現在も使われているラベルの3つに分類しています。 衣服の肌触り、焚き火の匂いなど。 その記憶は、私たちが注意を払わない限り、永久に消えてしまう。 しかし、少し考えてみると、短期記憶になじんできます。
あなたは、気づかないうちに、いつもこれを利用しているのです。 たとえば、この文章の最後に何が起こるかを理解できるのは、最初に何が起こったかを覚えているからです。
私たちの短期記憶の容量は約7項目で、約15～30秒間保持できると言われています。
心の理論
その後数十年にわたり、記憶に関する理解を深めるために、他の研究者が研究を続けた。
1914年、彼は学生にある物語を読ませ、それを記憶から再現させるという一連の実験を行いました。 1210>
しかし、人間の記憶の仕組みがわかってきたものの、多くの疑問が残りました。 記憶はどこに保存されるのか？ 記憶とはどのようなものなのか？
彼の最も重要な実験は、ラットの大脳皮質（認知、感覚認識、意思決定、その他多くの重要な機能を担う、折り畳まれた脳の外側の層）の特定の領域で記憶の痕跡を探すというものでした。 しかし、脳のどの部分を切除しても、ラットは迷路から出る方法を、最初に訓練を受けなかったラットよりもよく覚えていました」
ラッシュレイは、学習と記憶の能力は、単一の領域にあるのではなく、脳の多くの部分に分布するはずだと結論づけました。
この考えには、ヘンリー・モライソンという若い男性という、ある特定の患者が重要な鍵を握っていました。 1953年、外科医は彼の脳に穴を開け、発作の原因となっている部分、つまり、脳の両側にある海馬と呼ばれるタツノオトシゴの形をした領域を吸い出しました
手術は、発作をほぼ治すという意味では成功しましたが、モレゾンは長期記憶を新たに作り出すことができない、深い記憶喪失の状態に陥りました。
しかし、手術の数年前までのことはほとんど覚えていたのです。
モレゾンの記憶のトラブルは、海馬がほとんどの新しい記憶の形成に不可欠であること、しかし記憶自体は脳の別の場所に保存されていることを証明しました。 タツノオトシゴに似ていることで有名。
ニューロン – 電気活動の形で脳内にメッセージを伝えることに特化した細胞。
神経伝達物質 – 電気的インパルスの到着によってニューロンの末端で放出される化学的メッセンジャー。
シナプス – 2つのニューロンの間の隙間で、1つの細胞から次の細胞へ活動を流すことができる。 この構造の変化は、記憶と学習に不可欠です。
神経科学者のスザンヌ・コーキン教授を含む研究者は、その後46年間にわたって定期的にモレソンをテストし続けましたが、モレソンにとっては、毎日話すことが最初のことのように感じられました。 「不思議なものですね。 「生きて、学んでいくしかない。 私は生きていて、あなたは学んでいるのです」
モレゾンは、記憶が脳の1つの領域だけの責任ではないことを研究コミュニティに納得させるのに貢献しましたが、記憶がどのように形成されるかという問題には答えられませんでした。
一緒に発火する神経細胞、一緒に配線する神経細胞
1906年に、カミロ・ゴルジとサンティアゴ・ラモン・イ・カハルは、ニューロンの構造を示す細胞染色技術の進歩により、共同でノーベル賞を授与されました。 インパルスがあるニューロンの末端に到達すると、神経伝達物質と呼ばれる化学伝達物質が放出され、その隙間、つまりシナプスを通過して、隣接するニューロンに取り付きます。 しかし、これらのニューロンがどのように長期記憶を形成するかは、まだ謎のままでした
Read more about the brain and memory:
- 主要な実験
- タイムライン
この状況は、1949年にドナルド・ヘブ氏が前世紀で最も影響力のある神経科学の理論を発表するまで続きました。 彼は、同じ時間に繰り返し活動する 2 つの脳細胞は、「関連」する傾向があると書きました。
その解剖学と生理学は、新しい接続を形成したり、既存の接続を強化したりするように変化します。 一方が活動すれば、他方の活動も促進されるという。 これを「一緒に発火するニューロンは一緒に配線する」と要約したものをよく見かけます。
簡単に言うと、2 つの概念、たとえばバラの香りとその名前が、脳内のそれぞれのニューロンを同時に繰り返し刺激すると、それらのニューロンは形を変え、そのつながりを強化します。
バラの匂いに関連するニューロンは、今度はその名前を担当するニューロンを刺激しやすくなります
これは、長期記憶の保存の基礎をなすプロセスであるとヘブは述べています。 このような記憶は、あなたの神経細胞構造のユニークな一部となっているため、永続するのです。
同じ頃、カナダの外科医ワイルダー・ペンフィールドは、大脳皮質の一部を刺激することで記憶を呼び起こすことができることを実証しました。 ある女性を手術しているとき、彼は大脳皮質の中の海馬に重なる領域を刺激しました。
彼の患者は話しました。 「1210>
ペンフィールドは再びその場所を刺激すると、もう一度、母親の声が叫びました。 彼は刺激を少し左にずらすと、突然、女性はさらに声を聞いた。
ペンフィールドの小さな刺激は、長い間忘れていた記憶を呼び覚ますかのようでした。
- インスタント・ジーニアス：脳
- 記憶は時間帯に依存する可能性、マウスの研究で示唆
- 幼少期の苦難は、その後の人生の記憶低下につながる
- サイケデリックは脳にどう影響するか
記憶の呼び出しは不思議なプロセスで、まだ完全に解明されていないのだそうです。 しかし、当時ワシントン大学にいたエリザベス・ロフタス教授のおかげで、私たちの記憶は必ずしも正確ではないことがわかっています。
1990年代、彼女は偽の記憶を人の心に植え付けることができることを実証しました。 彼女は、窒息や溺死寸前、悪魔憑きでさえも偽の記憶として人々に信じ込ませた。 彼女は、疲労、薬物、低いIQがすべて、偽の記憶を形成するリスクの高さに影響することを示しました。
彼女の研究は非常に驚くべきことを明らかにしました。 私たちは記憶を取り出すたびに、その記憶を作り出した神経回路を強化し、そうすることでその記憶を強化し、より永続的に心の中に定着させることができるのです。
しかし、この検索プロセス中の短い時間、私たちの記憶は可鍛性になり、形を変えたり、時には汚染したりすることができるのです。 海馬は、1つの記憶のさまざまな側面を接着するために活動することが分かっています。
実際、人々が新しい連合を学習して後でそれを思い出そうとすると、連合を学習中に海馬が最も活動した人は、将来それを思い出すのに最も適しているのです。
パズルのすべてのピースを組み合わせることによって、研究者は記憶に関するかなり良い理論を持っていると考えました。
海馬は新しい情報を選別し、それがどれほど「重要」であるかを決定し（要するに、覚えておく価値のあるもののように見えるか）、必要に応じて、新しいシナプスを形成してそれを脳に符号化します。
しかし、脳活動を記録し操作するための高度な方法が、最近その理論を覆しました。
2017年に、北村隆が率いるマサチューセッツ工科大学の研究者は、短・長期記憶が実際には同時に形成されることを示しました。
北村のチームは、光を使って細胞のオンとオフを切り替える方法である、個々の記憶細胞のラベル化と同時に、光遺伝学を伴う新しいテクニックを使用しました。 研究チームは、マウスが特定の部屋に入ったときに小さな電気ショックを与え、その部屋を恐れるように訓練した。
訓練後すぐに、海馬と前頭前野（額のすぐ後ろの領域）の両方で、ショックに関する記憶が形成されているのを確認することができた。 研究チームがこの細胞を人工的に刺激すると、海馬の記憶細胞が活性化したときや、マウスが自然にチャンバーに遭遇したときと同じように、マウスが固まるのです。
記憶は海馬から皮質に徐々に移動するというより、すでにそこにあったようです。 2週間かけて大脳皮質の記憶細胞は形と活動を変え、やがてマウスがチャンバーに遭遇すると自ら活動するようになり、その時点で海馬の記憶細胞は沈黙したのです。
人間の脳を分析するこのように高度な方法は、健康な記憶と、病気によって荒廃したときに起こることを理解するのに、今後も役立つでしょう。 この病気は、神経細胞間の重要な結合を破壊し、記憶喪失や混乱を引き起こします。
しかし、記憶力を向上させる方法は存在します。 ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのエレノア・マグワイア教授の研究によると、世界最高の記憶力を持つ人々の脳は、解剖学的に他の人の脳と何ら違いがないことがわかりました。 これは、あなたがよく知っている場所であれば、どこでもかまいません。
これは、どんなものでも後日思い出しやすくするトリックである。 1210>
- この記事はBBC Focus magazine 314号
で最初に掲載されたものです。