脳科学研究の新発見：Broca領域を標的とする背側白質線維束の早期側性化と言語発達の関係 研究背景 言語の発達は人間の認知科学の重要な研究分野の一つです。既存の研究によれば、成人の脳における言語機能は顕著な側性化（主に左半球に集中）を示しています。しかし、この側性化現象が個人の早期発達段階でどのように形成され、それが言語能力にどのように影響するかについては、まだ全面的に理解されていません。特に、白質線維束が子供期にどのように発達し、それが言語機能にどのように貢献するかについては、研究結果が一致していません。白質構造の側性化と子供の言語能力発達の関係を探ることで、言語ネットワークの生物学的基盤とその機能および構造の非対称性に対する理解を深めることができます。 研究の出典と発表 この研究論文は「...
中枢LEAP-2が食物摂取に与える影響および伏隔核ドーパミン放出への作用 背景紹介 消化管‐脳ペプチド（gut-brain peptide）であるグレリン（ghrelin）およびその受容体は、飢餓と報酬処理を調整する重要な要因として確立されています。しかし、グレリン受容体の逆方向作動薬（inverse agonist）である肝発現抗菌ペプチド2（Liver-expressed antimicrobial peptide 2、Leap2）は、最近になって注目されるようになりました。以前の研究では、グレリンが報酬関連の行動を強化することが示されており、合成グレリン受容体拮抗薬はこの行動を弱めることができることが示されています。Leap2の中枢効果とそのメカニズムはまだ完全には明らかになっていませ...
この学術論文は、Elizabeth C. Heaton、Esther H. Seo、Laura M. Butkovich、Sophie T. Yount、Shannon L. Gourleyらの研究者によって執筆され、背側線条体メラニンシステムが目標指向行動および柔軟性のない行動の制御において果たす役割、特に背外側線条体での習慣行動の抑制において重要な役割を果たしていることを探討しています。この研究は『Progress in Neurobiology』の2024年第238号（論文番号: 102629）に発表され、2024年5月17日にオンラインで公開されました。 研究の背景 日常生活では、人々は新しい情報に基づいて慣れた行動を修正する必要があります。例えば、道が工事中のとき、ドライバーは普段...
前頭葉-視床下核θ信号による冲突処理における反応遅延の調節作用 背景と研究目的 衝突処理は人間の行動調節において重要な役割を果たしています。衝突情報に直面した際、正確な意思決定を行うためには、適切な行動を選択するための時間を稼ぐために反応を遅らせる必要があります。既存のモデル、「hold-your-horses」モデルなどによると、中額部皮質（medial frontal cortex, MFC）が衝突を検出し、その信号が視床下核（subthalamic nucleus, STN）に伝達され、運動閾値が引き上げられます。しかし、具体的なMFC領域がどのように衝突を検出し、情報を伝達する方向性や因果性は明確ではありません。また、これらの信号がどのように運動の変化を引き起こすかについての詳細な理...
癌症和游离DNA中的全基因组重复序列全景 研究背景和意义 癌症及び他の病気の発展過程において、ゲノム内の繰り返し配列の遺伝的変化は重要な特徴の一つです。しかし、標準的なシーケンシング方法ではこれらの繰り返し配列を効果的に特徴づけることが難しいのです。この課題に対応するため、本研究ではArtemis（Analysis of Repeat Elements in Disease）と呼ばれる新しい方法を開発し、全ゲノムシーケンシング中の繰り返し要素を識別します。複数の癌患者の組織および血漿サンプルを分析することで、これらの繰り返し要素の具体的な変化を探索し、早期癌検出および病気のモニタリングにおける潜在的な応用価値を評価することを目的としています。 論文出典 本研究は、Akshaya V. Ann...
脳表面ニューロン活動を可視化する脳波マイクロディスプレイ 背景紹介 現在の脳外科手術における機能的マッピングは主に神経外科医と電気生理学者の間の言語的なやり取りに依存しています。これらのプロセスは時間がかかり、分解能が限られています。さらに、脳活動を測定するための電極グリッドの分解能は低く、脳表面にしっかりと密着させることは難しいです。手術中にリアルタイムで脳表面のニューロン活動をより効果的に監視および表示するために、本研究では2048個の窒化ガリウム（GaN）発光ダイオード（LED）を搭載した脳内電気生理学マイクロディスプレイ（iEEG microdisplay）を提案および開発しました。 研究概要 本論文はYoungbin Tchoeらによって書かれ、カリフォルニア大学サンディエゴ校の電...
脳科学の重大な突破：多モダリティMRIが人間の意識覚醒を維持する脳幹接続を解明 背景紹介 意識は、覚醒（wakefulness）と認知（awareness）の二つの基本構成要素を含む。過去20年間、科学者たちは大脳皮質ネットワークに関する顕著な進展を遂げ、意識中の覚醒の神経解剖学的基盤をさらに理解してきたが、人間の覚醒状態に関連する皮質下ネットワーク（subcortical networks）についての理解は依然として非常に限られている。この認識の欠如は部分的に、従来の神経画像技術の空間分解能が不足しており、脳幹内の個々の覚醒核（arousal nuclei）を区別できず、脳幹と間脳、基底前脳および大脳皮質の間の複雑な軸索接続経路を描写するのが難しいためである。 研究の出典 この研究はBri...
未診断の一般的な亜型免疫不全症患者の識別における電子健康記録特徴の利用 Johnsonらは最近、Science Translational Medicineに「Electronic health record signatures identify undiagnosed patients with common variable immunodeficiency disease」というタイトルの研究論文を発表しました。この研究は、電子健康記録（EHR）と機械学習アルゴリズムPheneTを用いて、未診断の一般可変免疫不全病（common variable immunodeficiency, CVID）患者を識別し、より早期の診断と治療の新たな方法を提供するものです。 研究背景と研究目的 ヒト...
研究背景と動機 神経性疼痛（neuropathic pain）は複雑かつ一般的な臨床問題であり、持続的な自発性疼痛（spontaneous pain）を伴います。患者はしばしば自発性疼痛、電撃感、焼けるような痛みなどの症状を報告します。このような疼痛の生理機構は複雑で、信頼できる研究モデルやバイオマーカーを見つけることが難しく、この問題に対する診断ツールと有効な治療法の開発が特に困難です。現在の臨床および前臨床研究は主に機械的または熱的刺激による疼痛行動の評価に依存していますが、神経性疼痛患者の主な症状は自発性疼痛であり、刺激誘発の痛覚ではないため、これらの評価の転化価値は限られています。 この背景の中で、Alexandreらは、神経性疼痛がマウスの非快速眼球運動睡眠（Non-Rapid E...
脳血管疾患分野の新たな突破口：小型光学コヒーレンス断層撮影（OCT）プローブの臨床応用 学術背景と研究動機 近年、脳血管疾患（脳動脈瘤、虚血性脳卒中、動脈解離、頭蓋内動脈粥様硬化症（intracranial atherosclerotic disease, ICAD））の介入治療が主流となってきました。しかし、現在の画像技術には空間分解能とコントラストに限界があり、正確な診断と治療のモニタリングが困難です。デジタルサブトラクション血管撮影（digital subtraction angiography, DSA）、コンピューター断層撮影（computed tomography, CT）、磁気共鳴画像（magnetic resonance imaging, MRI）などの一般的な画像手段では、...