海底峡谷洗浄イベントにおける重力流動力学の新たな知見 学術的背景 海底峡谷は陸地と深海を結ぶ重要な通路であり、その形成と進化メカニズムは海洋地質学研究の焦点の一つです。しかし、海底峡谷洗浄イベントの破壊的かつ稀な性質により、関連する観測データは非常に限られています。これらのイベントは通常、地震や地滑りなどの自然災害によって引き起こされ、大量の堆積物を沿岸から深海に運び、海底地形や生態系に深遠な影響を与えます。これまでにいくつかの理論モデルや実験室実験がこれらのプロセスを説明しようと試みてきましたが、高解像度の実地観測データが不足しているため、重力流（例えば土石流や濁流）の動力学メカニズムに対する理解が不十分でした。 本論文は、2016年にニュージーランドのカイコウラ（Kaikōura）地震に...

4He/U-Th法を用いたアルプス前縁部の早期千葉期（中更新世）氷河深谷の初めての年代測定 学術的背景 氷河深谷（glacial overdeepenings）は、氷河の侵食によって形成された深い谷で、通常は氷河堆積物で埋められています。これらの堆積物は氷河活動の歴史を記録しており、更新世の氷河の拡大と後退を理解する上で重要な意味を持ちます。しかし、信頼できる年代測定法が不足しているため、これらの堆積物の年代を正確に決定することは困難でした。従来の放射性炭素年代測定法（14C）は、比較的若い堆積物（通常5万年以下）にしか適用できず、他の方法であるウラン系列年代測定法（U-Th）も氷河堆積物への適用が制限されていました。 この問題を解決するため、研究者たちは4He/U-Th年代測定法を開発しま...

アンデス高原中部地殻「浮動」とリソスフェア沈降の関連研究 学術的背景 アンデス高原は地球上で最も活発な造山帯の一つであり、その形成と進化プロセスは地質学者の注目の的となっています。リソスフェア沈降（lithospheric foundering）は、造山帯における地殻変形、盆地沈降、および地表隆起の重要なメカニズムの一つです。しかし、リソスフェア沈降の詳細、時間スケール、およびこのプロセスにおける地殻の具体的な役割は、まだ定量的な研究が不足しています。特に、アンデス高原中部のプナ（Puna）地域では、リソスフェアと地殻の厚さが薄いことから、リソスフェア沈降の可能性が示唆されています。Arizaro盆地は、プナ地域の典型的な盆地として、後期中新世のリソスフェア沈降の産物と考えられていますが、そ...

長白ラットの嗅覚行動と神経生理学的性差に関する研究 学術的背景 嗅覚は多くの種の生存と繁殖において重要な役割を果たしています。研究によると、雌性個体は一部の嗅覚行動において雄性よりも鋭敏であることが示されています。例えば、人間の女性は嗅覚閾値、匂いの識別および識別能力において男性よりも優れています。マウスでは、雌性個体の嗅球（olfactory bulb, OB）が匂い刺激に対してより速く反応し、関与する嗅小球（glomeruli）の数も多いことが報告されています。しかし、嗅覚システムにおける性差の神経生理学的メカニズム、特に嗅球振動（olfactory bulb oscillations）に関連する研究はまだ限られています。本研究は、行動学および電気生理学的手法を用いて、長白ラット（Lon...

霊長類網膜におけるミジェット神経節細胞受容野構築の計算モデル研究 学術的背景 霊長類網膜におけるミジェット経路（midget pathway）は、視覚システムにおける高空間分解能と色知覚の基盤である。この経路の重要な特徴の一つは、受容野の中心-周辺組織（center-surround organization）であり、受容野中心領域の反応が周辺領域の反応によって拮抗される。この現象は広く研究されているが、未解決の2つの重要な問題が残っている。まず、周辺領域の反応は主にまたは完全に水平細胞（horizontal cells）が光受容体（cones）に対して行う負のフィードバックによるものであり、これは一般的な「ガウス差分モデル」（difference of gaussians, DOG）が示唆...

脳内の相関変動性が高度に非最適な感覚符号化を引き起こす 学術的背景 脳は神経集団の活動を通じて世界を認識しますが、感覚符号化の計算目標が感覚刺激の識別をサポートするためなのか、あるいは感覚世界の内部モデルを生成するためなのかはまだ明確ではありません。実験では、神経集団内の相関変動性（ノイズ相関）が普遍的に観察されており、多くの研究が相関変動性が感覚符号化の識別能力を向上させると示しています。しかし、これらの研究は相関変動性が識別的な感覚符号化にとって最適かどうかを検討していません。もし感覚符号化の計算目標が識別的なものであるならば、相関変動性はその目標をサポートするために最適化されるべきです。本研究では、2つの新しいゼロモデルを開発し、神経集団内の相関変動性が識別的な感覚符号化にとって最適か...

局所振動が感覚運動皮質活動に及ぼす影響 背景紹介 局所振動（Local Vibration, LV）は、高周波数（≥100 Hz）および低振幅（ mm）の振動刺激を筋肉または腱に加える技術です。研究によると、LVはIa類求心性線維（Ia afferents）を繰り返し活性化することで、脳の可塑性（plasticity）を促進することが示されていますが、その具体的なメカニズムはまだ明確ではありません。LVはリハビリテーション医学やスポーツトレーニングに広く応用されており、特に脳卒中患者の運動機能回復や痙縮緩和において顕著な効果を示しています。しかし、LVが大脳皮質活動に及ぼす急性影響とその神経生理学的メカニズムについては、さらなる研究が必要です。 本研究の目的は、30分間の局所振動が手首屈筋（...

インスリンはmTORシグナルを介して視床下部室傍核の肝関連ニューロンを活性化する 学術的背景 グルコースホメオスタシスは生命を維持するための重要な生理的プロセスであり、肝臓はこのプロセスにおいて中心的な役割を果たしています。肝臓はグリコーゲン生成とグルコース放出を調節することで血糖値を維持します。インスリンは肝臓組織に直接作用してグルコース生成を抑制することができますが、近年の研究では、中枢神経系（特に視床下部）がグルコース代謝の調節においても重要な役割を果たしていることが示されています。視床下部室傍核（paraventricular nucleus of the hypothalamus, PVN）は、自律神経と代謝調節を統合する異質性の核であり、特に肝機能に関連する自律神経出力を制御して...

網膜加速度誤差が追従性サッカードに及ぼす影響に関する研究 研究背景 人間が移動する目標を追跡する際、主に2つの眼球運動が用いられます：滑動追跡（smooth pursuit）とサッカード（saccades）。滑動追跡は視覚運動信号に依存しますが、追跡誤差が蓄積すると、脳は追従性サッカード（catch-up saccades）を発動して目標を再び視野の中心（中心窩、fovea）に合わせます。これまでの研究では、網膜位置誤差（retinal position error）と速度誤差（retinal velocity error）が追従性サッカードの潜時（latency）と振幅（amplitude）を決定する主要な要因であることが示されています。しかし、網膜加速度誤差（retinal accele...

DOIが聴覚皮質の異常検出を抑制する 学術的背景 幻覚剤（psychedelics）は、知覚、認知、および感情を著しく変化させる精神活性物質の一種です。近年、幻覚剤はうつ病、不安症、およびトラウマ関連疾患の治療において潜在的な応用価値を示しています。しかし、幻覚剤が視覚系に引き起こす知覚の歪みは広く研究されている一方で、聴覚系における神経メカニズムはまだ不明です。特に、幻覚剤が聴覚皮質の神経活動にどのように影響を与え、聴覚知覚の変化を引き起こすかは未解決の謎です。 本研究は、幻覚剤2,5-ジメトキシ-4-ヨードアンフェタミン（DOI）がマウスの聴覚皮質ニューロン活動に及ぼす影響を探ることを目的としています。DOIはセロトニン2A受容体（5-HT2A）作動薬であり、LSDやシロシビンなどの古典...