研究チームはまず、記憶を脳が定着させる仕組みを確かめるために、「恐怖記憶」というタイプの記憶を使った実験を行いました。
この恐怖記憶とは、「ある場所で怖い体験をすると、その場所自体を怖いと感じるようになる」という学習のことを言います。
具体的には、マウスを特定の小さな箱(実験用のケージ)に入れて、そこで短い電気ショックを与えるという方法を使いました。
すると、マウスはその場所を覚え、「この場所にいると怖い目に遭う」と学習します。
これが「文脈恐怖条件づけ」と呼ばれるものです。
この学習の過程で、研究者たちは特に脳の中にある「海馬」という部分を観察しました。
海馬は脳の中でも特に記憶を司る重要な場所で、さまざまな情報を「脳の記憶」として保存したり整理したりする役割を担っています。
そして海馬には、「新生ニューロン」と呼ばれる生まれたての若い神経細胞がわずかに存在しています。
研究チームは、この新生ニューロンが記憶の整理にどのように関係しているのかを確かめるため、マウスの海馬で新生ニューロンだけを観察できるような特別な工夫をしました。
その結果、研究者たちはまず予想外のことを発見しました。
なんと、記憶を学習した際に特に強く反応を示した新生ニューロンは、「1匹のマウスあたり平均わずか2.4個(約3個)しかなかった」のです。
これは海馬に存在する膨大な数の神経細胞の中でも非常に小さな集団で、まさに「少数精鋭」のチームといったところでしょう。
しかし、この極めて少数の新生ニューロンが実はとても重要であることを示す、もう一つの重要な結果も得られました。
それは、学習の後でマウスが眠っている間に起きていました。
マウスが「レム睡眠」という眠りの状態にあるとき、学習時に活発だった新生ニューロンが再び活動を始めたのです。
レム睡眠は夢を見るときに多い睡眠で、脳の中ではさまざまな情報が整理されていると考えられています。