脳は短時間の低周波リズムで記憶形成と想起を整理していることを解明(New study shows the brain uses brief, slow rhythms to organise how memories are formed, stored and later recalled)

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2026-06-02 オックスフォード大学

英国オックスフォード大学の研究チームは、脳が記憶を形成・整理する際に、ごく短時間現れる低周波の脳活動リズム(スローリズム)を利用していることを明らかにした。研究では、人の脳活動データを解析し、記憶の符号化や想起の過程で、一時的な低周波振動が異なる神経活動を時間的に整理し、情報を効率的に統合していることを発見した。これらのリズムは単なる背景活動ではなく、記憶に関連する神経回路の活動タイミングを調整する「指揮者」のような役割を果たしていた。特に、複数の情報要素を一つの出来事として結び付ける際に重要であり、記憶の形成や保持の基盤となる神経メカニズムを示す結果となった。この発見は、人間の学習や記憶の理解を深めるだけでなく、アルツハイマー病など記憶障害を伴う神経疾患の診断・治療法開発にも貢献する可能性がある。さらに、脳の情報処理原理を模倣した次世代人工知能や神経工学技術への応用も期待される。

<関連情報>

学習によって誘発される低周波振動構造が、ヒト内側側頭葉全体におけるオフライン再活性化のための集団活動のペースを調整する A learning-evoked slow-oscillatory architecture paces population activity for offline reactivation across the human medial temporal lobe

Adrien A. Causse ∙ Jonathan Curot ∙ Vítor Lopes-dos-Santos ∙ … ∙ Tim Denison ∙ Leila Reddy ∙ David Dupret
Neuron  Published:June 1, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.05.004

Graphical abstract

脳は短時間の低周波リズムで記憶形成と想起を整理していることを解明(New study shows the brain uses brief, slow rhythms to organise how memories are formed, stored and later recalled)

Highlights

  • Learning elicits transient 2-Hz slow-oscillatory bursts in the human hippocampus
  • These bursts pace neuronal spiking and synchronize gamma activity across the MTL
  • Burst-structured coactivity motifs are reactivated in post-learning ripples
  • Post-learning reactivation strength predicts subsequent memory recall

Summary

Memory processing requires coordinated engagement of neuronal populations across brain networks and over time. How such coordination is organized in the human medial temporal lobe (MTL) remains unclear. Here, we show that MTL population activity is dynamically structured by a transient slow-oscillatory architecture that emerges during learning to promote offline consolidation and later recall. Using intracranial recordings that combine single-neuron spiking activity and local field potentials in human participants, we find that mnemonic engagement elicits on-demand slow-oscillatory bursts in the hippocampus. These hippocampal bursts synchronize gamma-band patterns across MTL regions, defining discrete coordination events that pace cross-regional coactivity motifs during learning. These learning-evoked population motifs are selectively reactivated during hippocampal ripples in post-learning rest, and the strength of their reactivation predicts subsequent recall accuracy. Together, these findings identify a multi-scale coordination mechanism that links distributed population activity across learning, consolidation, and recall in humans.

医療・健康
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