海馬後部 CA2/3 の容積は、成績が低い人の自伝的記憶の想起能力と関連している パート 1
Sep 20, 2023
自伝的記憶として知られる過去の経験を思い出す能力は人によって大きく異なります。 今回我々は、海馬の特定のサブフィールドの体積が自伝的記憶の想起能力と関連しているかどうかを調査した。 私たちは、201 人の健康な若年成人の 2 つの海馬の全長を手動で DG/CA4、CA2/3、CA1、海馬台、前/傍海馬、および鉤爪にセグメント化しました。これは、これまでに報告された最大のセグメント化されたサブフィールド サンプルです。 グループ全体で、サブフィールドの体積と自伝的記憶の想起能力との間に関連性があるという証拠は見つかりませんでした。
私はとても記憶力が良い人です。 学校の試験であっても、日々の仕事における仕事上の要件であっても、私は常に暗記し、しっかりと完了することができます。 これは主に私の自伝的記憶によるものです。
自伝的記憶とは、記憶を物語に変えるスキルです。 私の場合は、覚えておきたい情報をストーリーにしていきます。 この物語には設定、キャラクター、アクション、テキストが含まれており、私の個人的な経験と結びついています。 このつながりにより、情報は私自身の経験と結びついているため、よりよく記憶に残るようになります。
自伝的な記憶も記憶力を良くしてくれます。 情報だけを覚えているのではなく、それに関連するストーリー全体を覚えているからです。 こうすることで、情報をよりよく理解して保持し、必要なときに思い出すことができます。
記憶力の向上に役立つもう1つの要素は練習です。 継続的な練習により私の記憶力は向上しました。 常に自分自身に挑戦し、新しい情報を記憶しようとすることで、私の脳はより柔軟になり、記憶力が向上しました。
ここでは、記憶力を高めるためのヒントをいくつか紹介したいと思います。 まず、自伝的記憶は非常に有用なテクニックです。 情報をストーリーに変換し、それを自分の経験に関連付けることで、情報をよりよく記憶することができます。
さらに、記憶力を向上させるもう 1 つの方法は、練習することです。 新しい情報を暗記する練習をすることで、脳を新しい課題に適応させて記憶力を強化できます。
結論として、自伝的記憶と実践はどちらも記憶力を向上させるための重要なテクニックです。 記憶力を向上させたい場合は、これらのテクニックを理解し、時間をかけて実践することで、日常生活の課題にうまく対処できるようになります。 記憶力を向上させる必要があることがわかります。 カンクイは記憶力を大幅に向上させることができます。カンクンは多くのユニークな効果を持つ伝統的な漢方薬の素材であり、そのうちの 1 つは記憶力の向上です。 ひき肉の効能は、酸、多糖類、フラボノイドなどを含む、ひき肉に含まれるさまざまな有効成分によってもたらされます。これらの成分は、さまざまな方法で脳の健康を促進します。
しかし、記憶想起スコアに基づいて参加者を成績の低いグループと成績の高いグループに割り当てたところ、特に成績の低いグループでは両側のCA2/3量が自伝的記憶の想起成績と有意かつ正の相関があることが判明した。 さらに、この効果が後部CA2/3に起因することも観察しました。
対照的に、自伝的記憶から得られる意味の詳細や、実験室ベースの一連の記憶テストの成績は、CA2/3 の量と相関しませんでした。 全体として、我々の発見は、後部CA2/3が自伝的記憶の想起に特に関連している可能性があることを強調している。 彼らはまた、自伝的記憶能力を持つ後部CA2/3ボリュームの直接的な1対1マッピングは存在しない可能性があり、サイズが問題となるのは、おそらく記憶想起が乏しい人のみであることも明らかにしている。
過去の経験に関する自伝的記憶を思い出す能力は、健康な人によって大きく異なります。 何十年も前の自伝的記憶を詳細に思い出すことができる人もいますが、先週末に何をしたかを思い出すのに苦労する人もいます1-3。 海馬は自伝的記憶の処理の中心です。 それが損傷し、その容積が減少すると、通常、自伝的記憶の想起障害が生じます4-7。 しかし、健康な若者における自伝的記憶の想起能力と海馬灰白質の体積との間に一貫した関係は明らかではありません1,8-10。
これは、海馬が均質な構造ではないことを考慮すると、海馬全体の体積の測定には、健康な人の構造と機能の関係を検出するために必要なニュアンスが欠けているためと考えられます。 それは、解剖学的に異なる部分領域、つまり歯状回（DG）、アンモン角（CA）1 ～ 4、海馬台、前海馬台、傍台足、および鉤爪と呼ばれる解剖学的に複雑な領域 11 ～ 13 で構成されており、それぞれが他の脳領域と異なる接続を持っています 14 –20。
人間の海馬のサブフィールドと自伝的記憶に関する研究は比較的少なく、構造磁気共鳴画像 (MRI) スキャンからサブフィールドを描写するのが難しいため、小さなサンプルサイズに限られています。 自動化された方法も利用可能であるが21、海馬の形態における被験者間のばらつきが大きいため、特に海馬の全長に沿って十分な精度を達成することが困難である。 したがって、海馬サブフィールドの手作業による描写は依然としてゴールドスタンダードであり、これには専門知識が必要であり、特に大規模に実行する場合には時間がかかります。
人間の海馬のサブフィールドと自伝的記憶に関する既存の証拠を考慮すると、CA2/323 や CA124 などの個々のサブフィールドに特異的と思われる損傷は、自伝的記憶の想起を損なう可能性があります。 機能的 MRI (fMRI) 研究では、DG および CA2/3 サブフィールド、特にその後方部分が、遠隔 (10- 年前の) 自伝的記憶の表現をサポートしていることが判明しました 25。 さらに前方では、自伝的記憶の想起中に、前馬台と傍馬台 (通常、前/傍馬台と呼ばれる 1 つの関心領域 (ROI) に結合される) が活性化されることがよくあります 26,27。
予備的な証拠は、特定のサブフィールドの体積の変化が自伝的記憶の想起能力に関連している可能性があることも示唆しています。 ある研究では、左前/傍肘骨の体積が、8か月の遅延にわたる自伝的記憶の持続性と相関していることが判明しました28。 別の研究では、海馬の体部、つまり中央部分のみに焦点を当て、左 DG/CA4/CA2/3 を含む結合 ROI と、海馬台および前/傍海馬台が組み合わされた両側の ROI の体積が報告されています。 、自伝的記憶想起能力と相関していた29。
この後者の研究は、現在の実験に特に関連していますが、その特徴のいくつかに注目する必要があります。 まず、上で示唆したように、サブフィールドの粗いセグメンテーションのみが実行されました。 海馬は、DG/CA4/CA2/3 領域の組み合わせ、CA1、海馬台および前/傍台座領域の組み合わせの 3 つのセクションに分割されました。 CA2/323、30-32と比較したDGの異なる記憶所見の特定、および海馬台ではなく前/傍馬台と自伝的記憶の想起との特異的な関連性を考慮すると、これは問題となる可能性があります26、28、33。
さらに、サブフィールド分割は海馬体についてのみ実行されました。 海馬体は、海馬の前部および最後部よりもセグメント化が容易ですが、海馬の総体積の半分未満を占めます 34。 したがって、身体のみに焦点を当てると、海馬の長軸全体に沿ったサブフィールドの違いが無視されます11、19、25、33、35。 第二に、調査対象となったのはわずか 30 人の参加者でした。 海馬のサブフィールドを研究する場合、サンプルサイズが小さいことが一般的な制限であり、健康な人の構造と機能の関係を調査するには、信頼できる結果を得るために数百のサンプルサイズが必要であることが示唆されています 36,37。 第三に、自伝的記憶の想起が検査されましたが、制御課題はありませんでした。 このため、重要なサブフィールドの関連付けが自伝的記憶の想起に特有のものであるかどうかを知ることが困難になります。
全体として、自伝的記憶の想起における下位領域の関与を調査した非常に少数の研究は、DG および/または CA3、および海馬台および/または前/傍台馬台が特定の関連性を持っている可能性を示唆しています。 ただし、より大規模で、より空間分解能の高い研究が必要です。 したがって、ここでは、健康な人における海馬サブフィールドの体積と自伝的記憶の想起能力との関係を包括的に調査することを目的としました。
海馬サブフィールドのセグメンテーションは、Dalton et al.22 によって説明されている詳細な方法論を使用して実行されました。これには、海馬の全長に沿ってサブフィールドを 6 つのサブ領域 (DG/CA4、CA2/3、CA1、海馬台、前/傍下馬台、鉤骨) に手動で描写することが含まれます。 (図1)。 このプロトコルにより、CA2/3 からの DG/CA4 の分離が可能になるだけでなく、海馬台皮質を海馬台と前/傍馬台に分割することもできます。 海馬の全長がセグメント化されているため、前海馬のみに存在する鉤骨を除いて、各サブフィールドもその前部と後部に分割することができます 38,39 。
適切なサンプルサイズと幅広い自伝的記憶の想起能力を確保するために、一般集団から募集された201人の健康な若者が参加した（女性104人、男性97人、平均年齢29.05歳、SD=5.65;起こり得る老化の影響を制限するために、年齢は 20 歳から 41 歳に制限されました）。 402 個の海馬を手動でセグメント化しました (各人の海馬のセグメント化には時間がかかりました)。 参加者はまた、広く使用されている自伝的インタビュー40も受けました。これは、自伝的記憶の想起能力 (エピソード的な内部の詳細) と制御手段 (意味的な詳細) の指標を提供します。 理想的には、自伝的記憶の想起能力について広く使用されている独立した尺度をさらに追加することもできたでしょう。 しかし、自伝インタビュー以外にはそのような手段が不足している。 さらに、8 つの標準的な実験室ベースの記憶力テストのパフォーマンスを調べました。 これにより、サブフィールドボリュームとの関係が実生活からの自伝的記憶の想起に特有であるかどうかを調査することができました。 これは、実際に生きた経験の自伝的記憶を想起する神経相関が、実験室ベースの記憶想起タスクから生じる神経相関と大きく異なることが示されているため、適切である41。 同様の区別が最近報告されており、自伝的記憶を想起する場合には軸索伝導速度に対する特定の白質微細構造の影響が明らかであるが、実験室ベースの記憶刺激では明らかではない。
ここで報告された分析は、海馬と自伝的記憶能力の関係を調査した以前に発表された研究の結果を反映しています8,43。 このアプローチは、文献で追求されているさまざまな方法を反映するように設計されており、海馬と自伝的記憶の想起能力との関連性を広範に評価できるようになります。 具体的には、通常、まず完全なサンプルを使用して、海馬の体積と自伝的記憶の想起能力との関係を調べます。 次に、性別の影響の可能性を調べるために男性と女性の参加者を調査します。 これに続いて、パフォーマンスの低いグループと高いパフォーマンスのグループのそれぞれで中央値の分割と部分相関を実行します。 次に、パフォーマンスの低いグループと高いパフォーマンスのグループの量を直接比較します。 最後に、パフォーマンスが最も高いグループと最も低いグループ (通常は各グループの n=20) のみに焦点を当て、極端なパフォーマンスを表すこれらのグループの量を比較します。 現在の研究では、同じアプローチを採用していますが、海馬全体の体積を考慮する代わりに、海馬の各サブフィールドの体積（全体、前部、後部）と、自伝的記憶想起能力との関係（ある場合）を調べます。
上記で概説した限られた現存文献を考慮すると、CA2/3 および/または DG/CA4、および海馬台および/または前/傍台座の体積が自伝的記憶想起能力と関連する可能性が最も高いと予測されました 28,29。 また、我々は、DG/CA4 および/または CA2/3 との関係は海馬後部に局在し 25、前海馬/傍肩馬骨との関係は海馬前部に局在するとの仮説を立てました。 最後に、サブフィールドボリュームで特定された関係は、実験室ベースの記憶測定ではなく、自伝的記憶の想起に特有のものであると予測しました。
結果
以前の研究8,43と同様に、計画された分析では、最初に部分相関を実行して、グループ全体（n=201）、次に男性（n=97）および女性 (n=104) 人の参加者を別々に、次に下位 (n=101) と上位 (n=100) のパフォーマンス グループに分けます (主な自伝的記憶に基づいて中央値分割を実行することで特定)リコール対策）。 次に、単変量 ANCOVA を使用して、成績の低いグループと成績の高いグループの海馬サブフィールド体積を比較しました。同様のアプローチが、成績の最も高い参加者と最も低い参加者 (それぞれ n=20) にも使用されました。 各分析には、年齢、性別、フルスケール IQ、スキャナー、総海馬容積 (または、前部または後部サブフィールド容積を検査する場合は、前部または後部海馬の総容積)、および総頭蓋内容積の 6 つの共変量が各分析に含まれました。 例外は、男性参加者と女性参加者を別々に調査する分析であり、性別は共変量として含まれていませんでした。 左右の海馬の結果は非常に類似していたので、ここでは両側の海馬の所見を報告します。 6 つの海馬サブフィールドと、関心のある 2 つの主なパフォーマンス測定値 (自伝的インタビュー 40 からの内部の詳細と意味論的な詳細) を調査する際に、ボンフェローニ法 (alpha=0.05 を 12 で割る) を使用してこれを修正しました。両側 p との関連<0.0042 were considered statistically significant.
自伝的記憶想起スコア。
自伝的記憶の想起能力は、広く使用されている自伝的インタビュー40で検査されました（「方法」を参照）。 主な尺度は、「内部」詳細の平均数でした。 これらは問題となっている特定の過去の出来事を記述しており、エピソード情報を反映していると考えられます。 参加者全体で、メモリごとに提供された内部詳細の平均数は 24.03 (SD=7.27; 範囲 =4.60 ～ 44.60) でした。 男性参加者の場合、記憶ごとの内部詳細の平均数は 23.12 (SD=7.38; 範囲 =10.2 ～ 44) で、女性の場合は 24.88 (SD=7) でした。 08; 範囲=4.60–44.60)。 中央値分割に基づいて参加者をパフォーマンスの低いグループまたは高いグループに割り当てた後 (方法を参照)、低いグループのメモリあたりの内部詳細の平均数は 18.22 (SD=3.59; range{{29} }.60–23.4)、高いグループでは 29.89 (SD=4.94; 範囲 =23.60–44.60) でした。 最もパフォーマンスの高い参加者 (「方法」を参照) では、メモリあたりの内部詳細の平均数は 37.83 (SD=2.98; 範囲 =34.60 ～ 44.60) で、最もパフォーマンスの低い参加者では、 13.0 (SD=2.58; 範囲=4.60–15.20)。
Mair et al.44 (29,45 も参照) と同様に、このタスクからの制御尺度である、記憶ごとの意味詳細の平均数も自伝的記憶の記述から計算されました。 過去の出来事に関する意味論的な詳細は、自伝的記憶の想起能力を反映しているとは考えられません。 グループ全体で、記憶ごとに提供された意味詳細の平均数は 2.71 (SD=1.57; 範囲 =0–8.0) で、男性参加者の場合は 2.72 (SD) でした。 =1.33; 範囲=0.40–6.20）、女性参加者の場合は2.70（SD{{2{{38} }}}.75; range=0.{{40}-8.0)、低パフォーマンスの場合は 2.65 (SD=1.51; range=0. 4–8.0）、より高いパフォーマンスの場合は 2.78（SD=1.61; 範囲 0-7.0）、そして最後に、最も高いパフォーマンスの場合は 3.38（SD=1.32; 範囲{{ 45}}.0–6.20）、最も低いパフォーマンスの場合は 1.86（SD=0.84; 範囲=0.40–3.60）でした。
海馬サブフィールドボリューム。
海馬サブフィールドの両側の平均体積は次のとおりでした: DG/CA{{0}}.73 mm3 (SD=157.75 mm3、範囲=785.73-1686.{{ 44}}6 mm3 ); CA2/3=301.26 mm3 (SD=50.89 mm3、範囲=184.73–458.44 mm3); CA1=1239.40 mm3 (SD=157.36 mm3、範囲=903.70–1816.0 mm3 ); 門柱下=1110.16 mm3 (SD=164.83 mm3、範囲=665.40–1630.0 mm3 ); プレ/パラサブビキュラム=541.58 mm3 (SD=84.56 mm3、範囲=364.0–812.2 mm3 ); ウンカス=888.54 mm3 (SD=192.09 mm3、範囲=526.0–1579.0 mm3 )。
自伝的記憶の想起能力とグループ全体の海馬サブフィールド体積の間には関連性はありません。
まず、自伝的記憶の想起能力が、参加者全員の海馬の各サブフィールドの体積と関連しているかどうかを調査しました。 どのサブフィールドでも有意な関係は確認されませんでした (表 1)。 さらに、各サブフィールドの前部と後部を個別に検査した場合、有意な関係は明らかではありませんでした (補足表 S1 および S2)。
男性および女性の参加者において、自伝的記憶の想起能力と海馬サブフィールドの体積の間には関係はありません。
次に、自伝的記憶の想起能力が、男性または女性の参加者の海馬の各サブフィールドの体積と関連しているかどうかを個別に調べました。 どのサブフィールドでも有意な関係は確認されませんでした (表 2)。
CA2/3の量は、特に成績の低い人において自伝的記憶の想起能力と関連していた。
部分相関をスコアの低いグループと高いグループに対して別々に実行したところ、1 つのサブフィールドとの有意な関係が見つかりました。 CA2/3の量と自伝的記憶の想起能力との間には、特に成績の低いグループにおいて正の相関があった（図2a; r(93)=0.34、p=0。{{11} 009、95% CI 0.14、0.50)。 成績の高いグループではそのような関連は明らかではありませんでした（図2b; r(92)=−0.01、p=0.95、95％CI−0.21、0.20）。 相関関係の直接比較 (両側、p<0.05, see Methods) confirmed there was a significantly larger correlation in the lower performing group than the higher performing group (Fig. 2d; mean r diference=0.35 (95% CI 0.07, 0.60), z=2.52, p=0.012). No other correlations that survived Bonferroni correction were observed in the other subfields (Table 3). For completeness, the correlations between CA2/3 volume and each of the internal detail sub-categories in the lower-performing group are provided in Supplementary Table S3 with no statistically significant results. Similarly, Supplementary Table S4 shows the correlations, in the lower performing group, between CA2/3 volume and autobiographical memory recall ability for each of the four time periods included in the Autobiographical Interview (early childhood, teenage years, adulthood, and from the last year), with no statistically significant results.
成績の低い参加者で観察されたCA2/3ボリュームとの関係が自伝的記憶の内部（エピソード）詳細に特有であるかどうかをテストするために、意味論的詳細制御尺度を使用してさらに偏相関分析を実行しました。 CA2/3のボリュームと意味論的な詳細の数の間には明らかな関連性はありませんでした（図2c; r（93）=0.06、p=0.57、95％CI- 0.14、0.26)。 相関関係を直接比較すると、成績の低いグループでは、意味論的詳細よりもCA2/3ボリュームと内部詳細の間に有意に大きな相関関係があることが確認されました（図2d;平均r差= 0.28（95％CI{ {24}}.06、0.53)、z=2.45、p=0.014)。
影響は後部 CA2/3 に局在していました。
次に、前方体積と後方体積を調べて、CA2/3 の特定の部分がパフォーマンスの低いグループで観察された効果を引き起こしているかどうかを確認しました。 CA2/3 前方容積と自伝的記憶の想起との間に有意な関係は確認されませんでした (r(93)=0.18、p=0.08、95% CI- {{13} }.02、0.37)。 対照的に、後部 CA2/3 容積と自伝的記憶の想起との間には、有意な正の関係が明らかでした (図 3a; r(93)=0.39, p=0.0{{ 38}}01、95% CI {{50}}.20、0.55)。 前部 CA2/3 容積 (r(92)=0.05、p=0.62、95% CI − 0.15、0.25) または後部 CA2/3 容積との間には関係がない (図 3b; r (92)=− 0.04、p=0.67、95% CI − 0.24、0.16)、成績の高いグループにおける自伝的記憶の想起は明らかでした。 CA2/3事後相関の直接比較により、成績の高いグループよりも成績の低いグループの方が自伝的記憶の想起能力と有意に大きな相関があることが確認されました（図3d;平均r差=0.43（95） % CI 0.16, 0.68)、z=3.15、p=0.0016)。 完全を期すために、後部 CA2/3 ボリュームとパフォーマンスの低いグループの内部詳細サブカテゴリのそれぞれの間の相関関係を補足表 S5 に示します。 「イベント」サブカテゴリが統計的に有意に近いことがわかりました。 補足表S6は、成績の低いグループにおける、自伝的インタビューに含まれる4つの期間のそれぞれについて、後部CA2/3容積と自伝的記憶想起能力との相関関係を示していますが、統計的に有意な結果はありませんでした。
さらに、後部CA2 / 3ボリュームと意味論的詳細制御尺度の間に関係は特定されませんでした（図3c; r（93）=0.12、p=0.26、95％CI - { {9}}.09, 0.31) はパフォーマンスの低いグループです。 相関関係を直接比較すると、後部CA2/3容積と内部詳細の間の相関が、パフォーマンスの低いグループの意味的詳細との相関よりも有意に大きいことが確認されました（図3d;平均r差=0.27（95％CI {{21 }}.05、0.53)、z=2.40、p=0.016)。
成績の低い参加者における後部 CA2/3 容積との関係は、自伝的記憶の想起に特有でした。
上で述べたように、成績の低いグループに対する事後CA2/3資金提供は、内部（エピソード）の詳細に対してのみ明らかであり、同じ自伝的記憶からの意味論的な詳細に対しては明らかではなかった。 これは、影響が内部の詳細に特有のものである可能性があることを示唆しています。 これをさらに調査するために、パフォーマンスの低いグループと高いグループを区別する他の指標があるかどうか、また、区別できる場合は、後部 CA2/3 容積と統計的に有意な関係があるかどうかも調べました。
表 4 に示すように、成績の低いグループと高いグループはよく一致していました。 年齢、性別、使用したスキャナ間の分布、またはフルスケール IQ46 において、統計的に有意な差は見られませんでした。 さらに、レイ聴覚言語学習テスト47の即時および遅延想起を使用して評価された言語リスト想起能力のテスト、視空間想起能力、レイ・オステリース複合体図48の遅延想起を使用して調べられ、認識記憶能力は単語と顔に対するウォリントン認識記憶テスト49を使用してテストされ、有名人が死んだかどうかに関する一般知識を調査する「デッド・オア・アライブ」タスクでテストされました。またはまだ生きており、意味記憶の尺度を提供します50。
しかし、ウェクスラー記憶スケール IV51 の即時および遅延想起論理記憶サブテストでは、成績の低いグループと高いグループの間に差が観察されました。 このテストは参加者の評価を行います。ただし、ウェクスラー記憶スケール IV51 の即時および遅延想起論理記憶サブテストでは、成績の低いグループと高いグループの間に差が観察されました。 このテストでは、参加者の z=2.86、p=0.{{10}043) および遅延 (平均 r 差=0.52) を評価します。 、95% CI 0.25、0.83、z=3.67、p=0.0002) 成績の低いグループにおける論理記憶テストの再現率。
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