기억은 해마에서 단기적으로 보존된 후, 피질로 장기적으로 보존된다(기억의 고정화)라고 생각되고 있지만, 이 메카니즘의 해명에는 이르지 않았다.한편, 기억을 형성하고 있는 세포에 있어서의 현상으로서, 세포간의 신경 활동의 전달 효율이 상승하는 「시냅스 장기 증강(LTP)」이 알려져 있기 때문에, LTP가 유도되는 세포와 시간을 조사한다 당신이 할 수 있으면, 기억의 고정화의 과정을 밝히는 힌트가 된다.

　그래서, 본 그룹은, 빛을 조사하면 주위의 단백질을 불활화하는 성질을 가지는, 이소긴차크 유래의 광증감 형광 단백질 SuperNova를 이용하여, 목적한 장소·시간에서만 LTP를 소거하는 기술을 개발했다. LTP에 중요한 cofilin이라는 분자에 SuperNova를 융합시켜 빛을 조사함으로써 cofilin이 불활성화되어 LTP가 소거되기 때문에 기억을 일으킨 시냅스만을 지울 수 있다고 한다.

　이 기술에 의해 LTP가 일어나는 시간 프레임의 검출을 시도한 결과, 학습 직후 또는 학습 후 수면 중 마우스의 해마에 빛을 조사했을 때에 기억이 소거되는 것을 알았다.학습 직후와 후속 수면에서 단계적인 LTP가 해마에서 일어나 단기적인 기억이 형성됨을 시사한다.또한, 흥미롭게도, 학습 직후, 그 후의 수면 중, 다음날의 수면 중, 기억할 수 있는 시냅스는 각각 뇌의 다른 부위에 존재하는 것을 알았다고 한다.

　게다가, 학습의 다음날의 수면 중에는 전대상피질로 LTP의 유도가 인정되어, 고정화되기 위한 기억이 학습의 다음날에는 이미 피질로 이행하기 시작하고 있는 것도 판명되었다.

　본 연구에서 개발된 빛으로 기억을 소거하는 SF영화와 같은 기술은 앞으로도 기억에 관여하는 많은 뇌 기능을 세포 수준에서 해명해 나갈 것으로 기대된다.

논문 정보:【Science】Stepwise synaptic plasticity events drive early phase of memory consolidation