一度つくられた記憶は、その後、ノンレム睡眠時に脳内で再生（リプレイ）されることが知られています。しかし、どのような形で記憶痕跡が脳回路に埋め込まれ、脳がどのようにしてその記憶痕跡を再び取り出し再生するかは不明でした。池谷計画班員の研究グループは、記憶にかかわったニューロンを、そうでないニューロンとは区別できる特殊な遺伝子改変マウスを用い、記憶に関わったニューロンが優先的に活動しやすくなることで記憶の再生が起こることを示しました。脳回路では興奮（アクセル）と抑制（ブレーキ）は広くバランスが取られています。しかし、記憶にかかわったニューロンは大きな興奮性シグナルを受け取ることで、抑制を振り切り、記憶を再生させることが明らかになりました。さらに「ＬＴＰ」という学習プロセスによる興奮の増強が、記憶痕跡そのものであることも証明しました。