新たな研究により、アルツハイマー病との関連で有名なタウタンパク質が、長期記憶の形成にも不可欠であることが明らかになった。この発見は、健康な記憶の仕組みに新たな光を当て、認知症治療の開発に役立つ可能性がある。

フリンダース大学が主導し、ニューサウスウェールズ大学とマッコーリー大学の研究者が参加したこの研究は、『Nature Communications』に掲載された。研究では、タウが記憶を整理・安定化させ、時間経過とともに保持できるようにすることがわかった。

研究者らはマウスの「遠隔記憶」（経験から数日または数週間後に想起される記憶）を調査。タウは新しいことを学習したり、直後に思い出したりするためには必要ないが、長期的に記憶を持続させる上で重要な役割を果たすことを発見した。

マウスでの研究であるため、結果を人間の記憶やアルツハイマー病に直接適用することはできない。それでも、この結果は将来の認知症研究や治療戦略に貴重な手がかりを提供する。

上席著者でフリンダース大学医学・公衆衛生学部の神経科学者、アーン・イットナー准教授は、この発見が、認知症患者が新しい情報を最初は学習できても、それを保持するのに苦労する理由を説明するのに役立つと述べている。

「なぜ一部の記憶は持続し、他は消えるのかは長年科学者を悩ませてきましたが、私たちの研究は、タウが脳が長期記憶を形成する上で重要な役割を果たすことを示しています。タウがなければ、記憶はその瞬間に形成されても弱いままです」とイットナー准教授は語る。

研究チームは、記憶の物理的記録を作り出す特殊な脳細胞「エングラム細胞」に注目。新しい経験が起こると、ごく一部の細胞だけがそれを保存するために選ばれる。

研究によると、タウは記憶形成のこの重要な段階で活性化し、どのエングラム細胞が経験を保存するために動員されるかを決定するのに役立つ。

主著者の一人、レネー・コソネン氏は、タウがオーガナイザーのように働き、脳が正確で永続的な記憶を構築するのを助けると述べている。

「私たちの結果は、タウが記憶を保存するためにどの細胞が選択されるかを決定し、経験がどのように永続的な記憶痕跡を形成するかを形作ることを示しています」と、フリンダース大学神経科学・認知症研究の研究者であるコソネン氏は語る。

研究者らはまた、タウが記憶形成中の脳内の不要な「ノイズ」活動を減らすことも発見。この背景活動を制限することで、タウは特定の細胞群だけが記憶の一部となることを可能にし、より明確で安定した記憶痕跡を生み出す。

研究チームは、この効果の背後にある重要な分子プロセスを特定。学習が行われるにつれて、タウはリン酸化と呼ばれる微妙な化学変化を受け、エングラム細胞の活動を調整するのに役立つ。

異常なタウリン酸化はアルツハイマー病のよく知られた特徴だが、この研究は、制御された低レベルのリン酸化が健康な脳機能の正常かつ必須の部分であることを示している。

研究者らはさらに驚くべき発見をした。タウが存在しなくても記憶痕跡は存在し、エングラム細胞を直接刺激することで回復できたのだ。これは、タウが記憶自体を保存するために必要ではないことを示唆している。代わりに、タウは視覚や聴覚などの自然な手がかりと、それらの記憶を呼び起こす能力を結びつけるために必要であるようだ。

この発見はまた、アルツハイマー関連のタウがどのように記憶を妨害するかについて新たな洞察を提供する。学習中にエングラム細胞に疾患関連型のタウが存在すると、新しい記憶の作成が妨害された。記憶がすでに形成された後に異常型が現れると、脳の記憶想起能力が妨害された。

これらの効果は異常な脳活動パターンと関連しており、認知症の記憶問題は記憶が失われることだけでなく、記憶の整理方法の混乱にも起因する可能性があることを示唆している。