人間の歯状回は、新しい記憶を区別する上で必要な役割を果たします

私たちの日々の経験は、多くの場合、互いに似ており、同時に同じ場所で発生し、一般の人々とオブジェクトと、共通の目的を持っています。人間には、詳細に豊富なユニークで個人的な出来事を表すエピソード記憶があります[1]。これを発生させるには、少なくとも2つの基本的なニューラルメカニズムが必要です。1つはエンコード時に直交するか「分離」入力パターンを「分離」し、もう1つは検索時の部分的キューから記憶を復活または「完了」するためです[2-6]。これらの「パターン分離」と「パターン完了」メカニズムはどの程度まで、海馬の異なるサブフィールドに依存しています[6]？げっ歯類[7-12]の計算モデル[4-6]および病変および遺伝的研究は、パターンの分離とパターンの完了のためのCA3およびCA1サブフィールドの原因としての歯状回を主に示しています（ただし[13-16]を参照）。人間の高解像度のfMRI研究では、それぞれパターン分離とパターンの完了を近似するように設計された行動差別と完了タスクは、歯状回とCA3/CA1の予測される活性パターンを引き出します[17-21]。同様に、海馬病変のある個人では行動差別障害が実証されています[22、23]が、病変は他のサブフィールドを包含する可能性が最も高い。因果関係を推測するには、海馬サブフィールドに対する選択的病変を持つ個人におけるこれらのプロセスの検査が必要です[19]。ここでは、主に歯状回に影響を与える海馬に両側虚血性病変を持つ54歳の男性であるBLのまれな症例を報告します。BLを研究することで、歯が新しい記憶から識別する際に特定の役割を割り当てる海馬機能の理論を直接評価するユニークな機会を提供します。

Our day-to-day experiences are often similar to one another, occurring in the same place at the same time of day, with common people and objects, and with a shared purpose. Humans have an episodic memory to represent unique, personal events that are rich in detail [1]. For this to occur, at least two basic neural mechanisms are required: one to orthogonalize or "separate" overlapping input patterns at encoding and another to reinstate or "complete" memories from partial cues at retrieval [2-6]. To what extent do these purported "pattern separation" and "pattern completion" mechanisms rely on distinct subfields of the hippocampus [6]? Computational models [4-6] and lesion and genetic studies in rodents [7-12] largely point to the dentate gyrus as responsible for pattern separation and the CA3 and CA1 subfields for pattern completion (but see [13-16]). In high-resolution fMRI studies of humans, behavioral discrimination and completion tasks designed to approximate pattern separation and pattern completion, respectively, elicit the predicted pattern of activity in the dentate gyrus and CA3/CA1 [17-21]. Likewise, impaired behavioral discrimination has been demonstrated in individuals with hippocampal lesions [22, 23], but the lesions most likely encompass other subfields. Examination of these processes in individuals with selective lesions to hippocampal subfields is needed to infer causation [19]. Here, we report the rare case of BL, a 54-year-old man with bilateral ischemic lesions to the hippocampus [24] primarily affecting the dentate gyrus. Studying BL provides the unique opportunity to directly evaluate theories of hippocampal function that assign the dentate gyrus a specific role in discriminating old from new memories.