脳内リップル波が作業記憶を維持する仕組みを解明(How Brain Ripples Keep Memory Online)

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2026-08-12 カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)

米国カリフォルニア大学サンディエゴ校(UC San Diego)の研究チームは、脳内で発生する「リップル(sharp-wave ripples)」と呼ばれる高周波神経活動が、記憶を保持し必要なときに取り出す仕組みに重要な役割を果たしていることを明らかにした。研究では神経活動の詳細な解析により、リップルが単なる記憶固定化の過程だけでなく、作業記憶や情報の一時的保持にも関与することが示された。脳は情報を継続的に保持する際、リップルを利用して神経回路内の記憶表現を再活性化し、記憶内容を「オンライン状態」に維持していると考えられる。この仕組みによって、過去の経験や学習内容を適切なタイミングで呼び出し、意思決定や行動に反映できる。研究成果は、記憶形成や想起の神経基盤に関する理解を深めるだけでなく、アルツハイマー病や認知機能障害などの神経疾患に対する新たな治療戦略の開発にも貢献する可能性がある。

<関連情報>

リップル振動によって媒介される領域間ニューロンの同時発火は、分散型ワーキングメモリ表現を支える Cross-region neuron co-firing mediated by ripple oscillations supports distributed working memory representations

Ilya A. Verzhbinsky,Jonathan Daume,Sophia Cheng,Ueli Rutishauser & Eric Halgren
Nature Neuroscience  Published:12 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-026-02403-z

Fig. 1: Microwire locations, task, ripple characteristics and increased co-firing during co-ripples at all recording separations.

Abstract

High-frequency (~90-Hz) ripple oscillations may promote integrative processing in mammalian brains. Co-occurrence of ripple oscillations has been associated with enhanced temporal binding of neural activity between nearby human cortical neurons, but whether co-ripple facilitation of neuronal coupling supports cognitive processing or occurs at greater distances remains unclear. Here we analyze intracranial recordings from patients implanted with microwire electrodes in the hippocampus, amygdala, ventromedial prefrontal cortex, anterior cingulate cortex and pre-supplementary motor area, bilaterally, during a working memory task. We demonstrate that ripple rates increase in all recorded regions during encoding, maintenance and retrieval. Co-occurrence of ripples increases between brain regions, associated with ~30% increases in cross-region co-firing, without decrement over distances up to 220 mm. Cross-regional co-rippling and associated co-firing scale with memory load during maintenance and retrieval. During retrieval, co-ripples promote reinstatement of stimulus-specific, long-distance co-firing patterns observed during encoding, especially during rapid recognition. Co-occurring ripple oscillations thus coordinate long-range, stimulus-specific neural co-firing supporting distributed representations during human cognition.

医療・健康
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