ディープニューラルネットワークを使用して人間の知覚と記憶における視覚と意味情報を解きほぐす

深層神経ネットワークを用いた人間の知覚と記憶における視覚および意味情報の区別 序論 認知科学分野では、人間が知覚および記憶の過程で人物や物体の識別をどのように行うかについての研究が続けられています。人や物の識別の成功は、知覚システムによって生成された表象を記憶に保存された表象と照合することに依存しています。しかし、これらの心理表象は外部世界の正確なコピーではなく、脳による再構築です。この再構築の内容とプロセスを理解することは長年の課題となっています。この論文は、深層神経ネットワーク(DNN)を利用して、人間が馴染みのある顔や物体を知覚し記憶する際の心理表象の内容を明らかにしようと試みています。 論文出典 この論文は、Adva Shoham、Sidan Daniel Grossbard、Or ...

頭内脳波は複数の人間の脳領域におけるエフェクタ非依存の証拠累積ダイナミクスを明らかにする

学術ニュースレポート: 脳内電気生理記録に基づくエフェクターに依存しない証拠蓄積動態の解明 研究背景 意思決定形成過程における神経表現の研究は、神経科学の重要な課題です。過去の研究では、非侵襲的電気生理学技術を用いて、人間において知覚決定形成に関連する神経信号を識別できることが示されていました。これらの信号は抽象的に処理でき、具体的な運動要求に依存しません。しかし、これらの信号の脳内での具体的な起源はまだ完全には解明されていません。この問題を解明するために、本研究では高時空分解能の頭蓋内脳波(intracranial electroencephalography, iEEG)技術を使用し、これらの抽象的決定信号の出どころを特定することを目指しました。 論文情報 この記事は “intracra...

ヒトの黒質におけるドーパミンとセロトニンは経済取引中の社会的文脈と価値信号を追跡する

ヒトの黒質におけるドーパミンとセロトニンは経済取引中の社会的文脈と価値信号を追跡する

背景紹介 現代神経科学研究において、ドーパミン(dopamine)とセロトニン(serotonin)は社会行動を指導する重要な神経調節物質と仮定されています。しかし、これらの神経調節物質が社会的相互作用過程においてどのように動的に変化するかについてはほとんど知られていません。既存の非侵襲的な機能神経イメージング方法(例:脳波図や機能的磁気共鳴イメージング)は、社会的タスクに関連する「社会脳」ネットワークを描くのに役立っていますが、これらの方法は通常空間および時間分解能にトレードオフがあり、得られるデータは電気的および化学的イベントの混合を反映しています。そのため、より細かい生物学的スケールでの人間の社会脳の理解は依然として不足しています。 研究チームは、人間の脳内でのドーパミンとセロトニンの...

細胞学に基づく深層学習による原因不明の癌の腫瘍起源の予測

細胞学に基づく深層学習による原因不明の癌の腫瘍起源の予測

背景紹介 原発不明癌(Cancer of Unknown Primary, CUP)は、組織病理学的に悪性転移が確認されるものの、通常の基線診断方法では原発部位が特定できない悪性疾患の一種です。CUPは診断が非常に難しく、治療も困難であり、全ての癌症例の3〜5%を占めるとされています。最も一般的な病理タイプは腺癌で、次いで扁平上皮癌および未分化癌が報告されています。複数の化学療法を試みても、患者の全体的な予後は非常に悪く、10か月の中央値生存期間に達する患者はわずか20%です。CUPの顕著な特徴は、その早期の転移と強い侵襲性、多臓器にわたる影響です。 免疫組織化学染色(Immunohistochemistry, IHC)は、CUPの原発部位を予測するための重要な手段として一般的に使用されます...

多発性硬化症予測のための自己抗体署名

多発性硬化症予測のための自己抗体署名

多発性硬化症予測性自己抗体特徴 学術背景と研究の意義 多発性硬化症(Multiple Sclerosis, MS)は主に中枢神経系(CNS)白質に影響を及ぼす慢性炎症性自己免疫疾患です。以前の研究では多くの場合、T細胞が多発性硬化症の発病メカニズムにおいて主要な役割を果たしていると考えられてきましたが、近年ではB細胞枯渇療法が人間の治療において広く成功したことで、B細胞が多発性硬化症の病因と進行に中心的な役割を果たすとされ、ますます注目されています。しかし、これまでに予測性または診断性の自己抗体は確認されていません。多発性硬化症の患者(PwMS)の中では、ほぼすべての患者の脳脊髄液(CSF)には独特の寡クローン帯(Oligoclonal Bands)が存在し、髄内抗体合成の存在を示しています...

再発膠芽腫におけるEGFRとIL13Rα2を標的とする髄腔内二価型CAR T細胞:第1相試験の中間結果

再発膠芽腫におけるEGFRとIL13Rα2を標的とする髄腔内二価型CAR T細胞:第1相試験の中間結果

EGFRおよびIL13Rα2を標的とした二重特異性CAR T細胞による再発膠芽腫治療の効果 近年、再発性膠芽腫(RGBM)の治療は継続的に探求および改良されていますが、全体の生存率は依然として1年未満であり、治療は依然として大きな課題に直面しています。既存の治療法の限界と再発性膠芽腫の複雑さにより、科学者たちはさまざまな治療法を模索し続けています。本論文では、Nature Medicine誌に発表された臨床試験の中間結果を報告し、EGFRおよびIL13Rα2標的の二重特異性キメラ抗原受容体T細胞(CAR-T)療法が再発性膠芽腫患者に及ぼす効果を主要に研究しています。 研究背景と動機 再発性膠芽腫は高度に悪性の脳腫瘍であり、通常の放射線療法や化学療法は再発ケースにおいて効果が限られており、現在...

情報に基づくTMSが中側前頭前皮質を感情処理中に行動目標を妨害する

概要 近年、研究者は感情イベントの状況認識と目標指向の反応が適応機能にとって重要であることをますます認識してきました。行動と感情調整のモデルでは、外側前頭前野(lpfc)は、目標に関連する表象を維持し、認知制御を促進するものと考えられています。しかし、この仮説は因果推論手法によってほとんどテストされていません。R. C. Lapateらは『Nature Communications』で発表した論文で、健康な被験者の中央外側前頭前野(mid-lpfc)の機能を修正し、さらに機能的磁気共鳴画像(fMRI)スキャンを組み合わせることで、この理論を初めて検証しました。 研究背景 外側前頭前野(Lpfc)は感情調節に重要な役割を果たすと広く考えられており、特に認知再評価において、人々が目標に従って感情...

空間の豊富化とゲノム解析によりNOMO1が筋萎縮性側索硬化症と関連していることが明らかになりました

空間の豊富化とゲノム解析によりNOMO1が筋萎縮性側索硬化症と関連していることが明らかになりました

空間富集とゲノム分析が明らかにするNOMO1と筋萎縮性側索硬化症の関連性 序論 運動ニューロン病(ALS)は、脳と脊髄の運動ニューロンが徐々に失われる深刻な神経変性疾患です。大多数の孤発性ALS患者において、その遺伝的素因は未だ確定していませんが、TDP-43蛋白病理学は多数のALS患者(> 97%)の主要な特徴です。さらに、ALSと関連する25以上の遺伝子が報告されているにもかかわらず、約90%の孤発性ALS患者は既知の変異で説明することができません。既存の研究は、脳組織構造の複雑性が細胞間相互作用、生物学的機能および病理学の基礎であることを示しており、細胞タイプと領域の脆弱性を理解することが精密医療において極めて重要です。 研究の背景と目的 本研究の目的は、ALS関連遺伝子が脳の特定の領...

NMDA 受容体自己抗体は主にシナプス外区画を損傷します

NMDA受体自身抗体主要损害突触外成分 背景介绍 近年、神経免疫学研究は、多種の自己抗体関連の神経および精神疾患を明らかにしました。これらの疾患の中で、自己抗体は受容体膜タンパクを含む多くの分子を標的とし、神経系の機能異常を引き起こします。その中で、N-メチル-D-アスパラギン酸受容体(NMDAR)関連脳炎が特に注目されています。患者はNMDARの必須サブユニットGluN1に対する抗体(NMDAR-Ab)を生成し、けいれんや精神錯乱を含む重症の神経精神症状を呈します。NMDAR-AbとEphB2受容体の相互作用が一つの可能性のある病因メカニズムとして提案されていますが、NMDAR-Abが受容体表面の動態およびナノ組織構造に与える具体的な影響は完全には明らかにされていません。 研究の出所 この...

多系統萎縮におけるグリアおよびニューロンのα-シヌクレイン封入体の明確な超微構造表現型

脳多系統萎縮におけるグリアおよび神経細胞内のα-シヌクレイン封入体の異なる超微細構造表現型 序論 多系統萎縮(MSA)は深刻な神経変性疾患であり、その特徴は脳の特定領域におけるα-シヌクレイン(α-Synuclein, Asyn)の異常な蓄積であり、病理学的な封入体を形成することです。これらの封入体は主に神経グリア細胞(特にオリゴデンドログリア細胞)の細胞質内(Glial Cytoplasmic Inclusions, GCIs)に見られ、他のα-Syn以上の疾患(パーキンソン病やレビー小体型認知症等)とは区別される重要な特徴です。これらの影響を受ける領域は主に黒質と被殻を含みます。しかし、これらの封入体の形成メカニズムについては現時点での理解は非常に限られています。 研究背景 この研究は、...