EFTUD2の欠乏が小脳プルキンエ細胞のフェロトーシス誘発による退行を引き起こす 小脳は運動調節と高度な認知機能において重要な役割を果たしており、小脳プルキンエ細胞（Purkinje Cell、PC）の健康は小脳の機能維持に不可欠です。オルタナティブスプライシング（Alternative Splicing、AS）に基づく遺伝子調節は神経系の発達過程で重要な役割を果たし、特にPCの生存維持において重要です。研究では、スプライソソーム（spliceosome）やRNA結合タンパク質（RBP）の異常が、一連の神経発達および退行性疾患を引き起こし、PCの急速な退行を含むことが示されています。本研究の中心はEFTUD2遺伝子であり、これはスプライソソーム内の重要なGTPアーゼで、RNAスプライシング過...
核小体完全性の破壊とRNAスプライシングにおけるC9orf72-FTD/ALSの調整不全 背景と研究動機 C9orf72遺伝子の(GGGGCC)n六核酸リピートの拡大は、前頭側頭葉認知症（FTD）と筋萎縮性側索硬化症（ALS）を引き起こす最も一般的な遺伝的原因です。研究によると、これらのリピート配列は毒性RNA凝集体を形成するだけでなく、非典型翻訳を通じて神経毒性ジペプチドリピート（DPR）タンパク質凝集体、特にポリグリシン-アルギニン（Poly-GR）を生成します。これらの病理学的特徴によって引き起こされるRNA処理異常は、RNAの誤スプライシングなど、ALSおよびFTD患者に広く存在する問題です。既存の研究ではこれらのリピートRNAと一部のRNA結合タンパク質（RBPs）との相互作用メカ...
運動皮質の基底神経節と運動ダイナミック制御における重要な役割の探究 研究背景と動機 運動皮質（Motor Cortex, M1）は、運動生成と調整における役割が神経科学の重要な課題となっています。M1と線条体（Striatum）の相互作用は、目的性動作の選択と実行において重要な役割を果たしています。しかし、これらの機能がどのように協調されるのかはまだ明らかではありません。運動皮質が運動指令の生成の唯一の源であるのか、あるいは運動調整においてのみ機能するのかについては、未だに議論があります。近年、一部の研究は基底神経節が動作の選択と実行の核心領域である可能性を提起していますが、M1の機能についての理解の分岐をさらに深める発見もあります。運動皮質が運動生成において確定的な役割を果たしているのかを...
研究背景 私たちの日常生活において、順序作業記憶（Sequence Working Memory、略称SWM）は非常に重要です。例えば、誕生日を記入する際には、年、月、日の順に思い出して並べる必要があります。しかし、脳がどのように順序記憶における情報制御を実現し、異なるタスクの要求に応じて情報を柔軟に並べ替えるのかは、現在も神経科学分野の未解決の謎です。このプロセスを深く探求するために、Jingwen Chenらは『Neuron』誌に「Flexible Control of Sequence Working Memory in the Macaque Frontal Cortex」と題した論文を発表しました。この研究は、中国科学院神経科学研究所、米国ニューヨーク大学心理学科、上海臨港研究所な...
科研ニュース報道: Globus Pallidusにおけるコカイン誘導行動の可塑性制御の分子および神経回路機構 薬物乱用の神経生物学の分野において、本論文はコカイン誘導行動の可塑性と神経回路の制御に新しい視点を提供しています。研究チームは外側淡蒼球（Globus Pallidus Externus, GPe）を中心に、そのコカイン感受性と行動適応性の制御における重要な役割を明らかにしました。コカイン乱用は脳の報酬と動機づけ経路に持続的な影響を与え、外側淡蒼球は基底核の重要なノードであり、行動の可塑性調節において重要な役割を果たしていますが、これまでその機能の分子や回路のメカニズムは不明でした。この背景の下、カリフォルニア大学アーバイン校のGuilian Tian博士らは、GPeがコカイン関連...
一、研究背景 食べ物の味は、動物の摂食動機に顕著な影響を与えます。これまでの研究では、味覚が正のフィードバック信号として、動物の摂食動機を高めることが示されています。しかし近年では、味覚が摂食の抑制にも役割を果たさないか、摂食の負のフィードバック制御の実現を助けるかについての研究が増えてきました。栄養素の腸内での感知速度は比較的遅い一方で、味覚の刺激は即時であることから、味覚が摂食終了の過程で調節役を果たす可能性があることを示唆しています。人間の研究では、口腔の咀嚼行動が、直接胃腸を通して送られる食物よりも満腹感を高めることが証明され、味覚が摂食過程での負のフィードバック作用を支持しています。しかし、神経メカニズムのレベルで、味覚がどのように摂食終了に作用するかは、未解決の謎です。 二、研究...
研究背景 触覚振動の符号化に関する神経変換メカニズムは、神経科学研究におけるホットトピックです。日常生活では、私たちは振動の感知を通じて外部環境の情報を得ています。例えば、携帯電話の振動通知や車の接近の警告などです。哺乳類の高周波振動の感知は主に、皮膚の深部にあるパチニ小体（Pacinian corpuscles, PCs）によって行われ、これらの受容器は脊髄の背根神経節（dorsal root ganglia, DRG）にある感知ニューロンと接続し、振動信号を中枢神経系に伝達します。しかし、振動符号化の時系列性が中枢神経系でどのように速率符号化に段階的に変換されるのか、その具体的なメカニズムは未解明です。この符号化変換の生物学的基礎を解明するために、Kuo-Sheng Leeらは一連の実験...
LSDのドーパミンD1受容体認識の構造基盤 研究背景と問題提起 LSD（リゼルギン酸ジエチルアミド）は広く知られる幻覚薬で、主に多くの神経伝達物質受容体、5-HT（セロトニン）受容体およびドーパミン受容体を含む受容体に作用し、認知や感覚に深い影響を与えます。5-HT2Aおよび5-HT2B受容体はLSDの主要なターゲットであり、研究者はこれら受容体とのLSDの相互作用を長年研究してきました。しかし、ドーパミン受容体、特にD1型受容体（DRD1）はLSDの重要なターゲットと考えられているにもかかわらず、具体的な結合動力学や受容体構造に関する作用メカニズムは未解明のままです。D1受容体は中枢神経系で最も豊富なドーパミン受容体であり、記憶、学習、認知機能に関与しています。LSDがDRD1での認識と結...
神経科学研究の進展に伴い、N-メチル-D-アスパラギン酸受容体（NMDA受容体、NMDAR）が神経伝達と認知機能において重要な役割を果たすことがますます明確になってきています。NMDARはイオンチャネル型グルタミン酸受容体の一種で、神経細胞のシナプスで重要な役割を果たし、神経細胞間の迅速な興奮性伝達およびシナプス可塑性の調節を担います。しかし、NMDAR機能の異常は多数の神経疾患や精神障害の発症メカニズムと密接に関連しており、アルツハイマー病、てんかん、統合失調症等が含まれます。特に自己免疫性抗NMDAR脳炎の発見は、NMDARの機能不全が中枢神経系に及ぼす重大な影響をさらに明らかにしました。抗NMDAR脳炎の患者体内ではNMDARに対する自己抗体が生成され、これらの抗体が受容体のシナプスで...
反義オリゴヌクレオチドがSLC20A2の発現を増強し、ヒト化マウスモデルでの脳石灰化を抑制 背景と研究課題 原発性家族性脳石灰化（Primary Familial Brain Calcification、PFBC）は、加齢に関連した神経遺伝性疾患で、基底神経節、視床、小脳などの脳部位で両側性の石灰化沈着を特徴とします。PFBC患者は、頭痛、パーキンソン様運動障害、認知機能低下、不安、うつなど多様な症状を呈します。現在、PFBCの臨床管理は対症療法に依存しており、脳石灰化の進行を効果的に抑制する治療法は存在しません。 PFBCの遺伝的基盤には、SLC20A2、PDGFRB、PDGFBなどの遺伝子の変異が含まれ、約61%のPFBC症例はSLC20A2遺伝子のヘテロ接合性変異に起因しています。しか...