発達初期における情動の学習・記憶への作用の脳内メカニズムの解明

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乳児は生後3ヶ月ごろから、外界のイベント間の関係性を学習し、それに伴い予期的な反応を示すようになることが行動研究により報告されている。しかし、そのような学習やイベントの予期に関わる乳児期初期の神経メカニズムは明らかではなかった。これまで我々の研究チームは、乳児期初期の連合皮質領域が睡眠中にも関わらず聴覚刺激の弁別や新奇性の検出に関与していることを発見してきた。そこでこれらの知見に基づき、キュー(ビープ音)が聴覚イベント(女性の音声)の到来を予告する場合、睡眠中の乳児の連合野を含む特定の領域においてイベントの提示前に予期的な賦活がみられるのではないかと仮説をたて、その検証を行った。生後3ヶ月の乳児28名に2種類の短いビープ音(400Hz・700Hz、1.75秒)をランダムに提示し、一方のビープ音(CE)の後、3.25秒間の遅延期間をおいで絵本を朗読している女性の音声(4.5秒)を提示したが、もう一方のビープ音(CNE)の後は何も提示しなかった。25秒からなる試行を計16回繰り返し行い、遅延期間における脳活動を比較した。また、対照群として同月齢の乳児28名には1種類のビープ音に続いて音声イベントの有無をランダムに生じさせることでイベントの到来を予測できない状況を設定し、そのときの脳活動も調べた。その結果、生後3ヶ月の乳児の睡眠時にイベントを予告するキューに対してのみ前頭と側頭頭頂領域で脳活動がみられたことから、時間的に離れたイベント間の関係性を潜在的に学習し、予測可能なイベントに対して事前に脳活動を高めていることが示唆される。更に、前頭と側頭頭頂領域間で異なる時間展開の賦活パターンを示していたことから、これらの領域が学習やイベントの予測などにおいて異なる関与の仕方をしていることが示唆される。睡眠時に聴覚イベントの時間的連合を潜在的に学習していたという今回得られた知見により、乳児期初期の睡眠時における脳の機能的活動か成人のそれとは異なる可能性も示唆される。上記の結果を第31回日本神経科学学会にてポスター形式で発表を行い、また論文としてまとめて投稿し、PloS One誌に掲載された。また、前年度まで行っていた乳児の馴化・脱馴化に関わる脳活動を計測・解析した結果を論文としてまとめて投稿した結果、Cerebral Cortex誌に掲載された。