異質共存アトラクター、大規模振幅制御および中央サイクリックメムリスタ神経ネットワークの有限時間同期 学術的背景 メムリスタは、脳のシナプスに似た記憶性と非線形性などの物理特性のため、脳を模した神経ネットワークにおけるカオス動力学の研究において重要な理論的および実際的な意味を持っています。近年、ビッグデータと人工知能分野の発展に伴い、従来の固定神経ネットワークモデルは脳の構造と機能をマッピングする際の限界が徐々に明らかになっており、これは形態学的神経学研究のさらなる発展の主要な障壁となっています。2008年、HPラボが初めて物理的非線形メムリスタを開発して以来、メムリスタは人工神経ネットワーク分野で広く注目されるようになりました。メムリスタ神経ネットワーク（Memristive Neural ...

不良領域を適応的に識別および最適化して正確なステレオマッチングを実現 研究の背景と動機 コンピュータービジョン技術の急速な発展に伴い、ステレオマッチング技術はその高い精度、コスト効率、および非侵入性から、ロボティクス、宇宙、自動運転、産業製造など多くの分野で重要な役割を果たしています。しかし、オクルージョン領域やぼやけた領域を処理する際、ピクセル間の一致制約が信頼できなくなり、対応関係の探索が困難になります。そのため、畳み込みニューラルネットワーク（CNN）やトランスフォーマーベースの研究が急速に進展しているにもかかわらず、多くの方法が不良領域の処理において性能のボトルネックに直面しています。この課題に対処するため、研究チームはエラー領域特徴最適化メカニズムを導入して文脈特徴を提供し、不良領...

モデルプロジェクションを使用したフェデレーテッドラーニングによる多センター疾病診断 背景紹介 医療画像技術の急速な発展に伴い、自動化診断方法の研究は単一センターデータセットで良好な性能を示しています。しかし、これらの方法は実際の応用では他の医療機関のデータに一般化しにくいことが多いです。主な理由は、これらの方法が異なる医療センターのデータを独立同分布（IID）と仮定しているが、実際には異なるセンターが異なるスキャナーや画像パラメータを使用しているため、データ分布が非独立同分布（Non-IID）であることです。さらに、異なるセンターで診断される患者の数や種類にも大きな差があります。したがって、多センターのデータは異質性を持ち、集中化学習（Centralized Learning）では効果的に解...

制約システムの非ゼロ和ゲームにおける適応サンプリング人工・実際制御の応用 背景 現代の工業および研究分野におけるスマート技術と制御システムの急速な発展により、従来の制御方法がシステムの安定性を保証し、エネルギー消費を最小化するという厳しい要求を満たすことが困難になっています。実際のシステムは通常非常に複雑で、少なくとも2つの制御ユニットを含んでおり、コンポーネント間には複雑な競争と協力の関係があります。このような状況では、設計された制御スキームは単一のコントローラーの利益最大化だけでなく、全体の最適化も実現する必要があります。このような問題は通常、非ゼロ和ゲーム（Non-Zero-Sum Games，NZSG）とみなされ、多物理入力の制約条件下でシステムのカップリングダイナミクスを処理するこ...

多尺度視覚中枢ガイドの多モーダル神経機械翻訳：テキスト認識のクロスモーダル対比デカップリング 学術背景 多モーダル神経機械翻訳（Multi-Modal Neural Machine Translation, MNMT）は、言語に依存しない視覚情報をテキストに導入して機械翻訳の性能を向上させることを目指しています。しかし、画像とテキストはモーダル間で顕著な差異があるため、両者間では避けられない意味の不一致が発生します。これらの問題を解決するための目標は、分解された多尺度視覚情報をクロスランゲージ中枢として使用することにより、異なる言語間のアライメントを向上させ、MNMTのパフォーマンスを改善することです。 論文情報 この論文は朱俊俊、蘇瑞および葉俊杰などの研究者によって執筆され、著者はそれぞれ...

中枢神経系自己免疫疾患患者における抗BCMA CAR-T細胞療法の単一細胞解析 序論 中枢神経系（CNS）自己免疫疾患の治療において、キメラ抗原受容体（CAR）T細胞治療は長期的な制御能力を示しています。本研究では、視神経脊髄炎スペクトラム障害（NMOSD）の治療における抗BCMA（B細胞成熟抗原）CAR-T細胞の効果を検討しました。NMOSDは中枢神経系の炎症性自己免疫脱髄疾患であり、視神経炎および脊髄炎の再発が主な特徴で、重篤な神経機能障害を引き起こします。現時点でのNMOSD治療手段は、CNS内の免疫不全を効果的に標的にすることはできません。 CAR-T細胞療法は血液のがん治療において顕著な可能性を示しましたが、その自己免疫疾患における効果と分子機序はまだ明らかではありません。本論文で...

科学論文報道 科学分野における発見はしばしば自然現象の理解や実際の応用改善に大きな意義をもたらすことがあります。最近、『Science Immunology』に掲載された研究論文「Serine enrichment in tumors promotes regulatory T cell accumulation through sphinganine-mediated regulation of c-Fos」(2024年4月19日、Sci. Immunol. 9, eadg8817) は、腫瘍中のセリンの豊富さが調節性T細胞（Treg cells）の蓄積および抗腫瘍免疫に与える影響を明らかにしました。本稿では、同研究の背景、方法、結果、意義について詳細に説明します。 研究背景 これまでの研...

全ゲノムスクリーニングでTRIM33を樹状細胞分化の重要な調節因子として同定 背景紹介 樹状細胞（Dendritic cells, DCs）は、先天免疫と適応免疫の橋渡しとして機能し、パターン認識受容体（TLRsなど）を介して病原体を認識し、抗原特異的T細胞反応を調節します。樹状細胞は主に二つの種類に分けられます：インターフェロンを産生する形質細胞様樹状細胞（plasmacytoid DCs, pDCs）と抗原提示を行う通常の樹状細胞（conventional DCs, cDCs）です。pDCsはエンドソーム内のTLRs（TLR7とTLR9）を通じて病原体由来の核酸を認識し、タイプIインターフェロンや他のサイトカインを迅速に産生します。一方、cDCsは、高レベルの主な組織適合性複合体（MHC...

TH17 内因性 IL-1β–STAT5 軸が自己免疫神経炎におけるステロイド抵抗性を駆動する 学術背景 ステロイド抵抗性（steroid resistance）は、様々な炎症性疾病、含む自己免疫性神経炎（autoimmune neuroinflammation）を管理する上での主要な課題です。T補助17（T helper 17、TH17）細胞は一般的にステロイド抵抗性と関連があると考えられています。しかし、その具体的なメカニズムはまだ不明です。実験的自己免疫性脳脊髄炎（experimental autoimmune encephalomyelitis、EAE）は、自己免疫性中枢神経系炎症の免疫病理メカニズムを研究するために広く使用されている動物モデルです。これらの研究は、EAEの発病を引き...

核塩基付加物がMR1と結合しMR1制限性T細胞を活性化する 学術背景 MR1T細胞は、最近発見されたT細胞の一種で、主要組織適合性複合体I類関連分子MR1が提供する抗原を微生物感染なしに認識できる。MR1T細胞はin vitroでTヘルパー様および細胞毒性特性を示すが、その認識する内因性抗原は未だ不明であり、これが生理的役割や治療的ポテンシャルの理解を妨げている。本論文の研究では、MR1T細胞の内因性抗原を明らかにし、MR1T細胞の生物学的および病理的状況下での役割の不明確さを解決することを目的としている。 出典 本論文はVacchiniらによって執筆され、著者はバーゼル大学病院とバーゼル大学、チューリッヒ連邦工科大学、ミネソタ大学、マリオネグリ薬物研究所などの機関から来ている。この記事は2...