プレッシャー下のパフォーマンス低下の神経基盤 - 霊長類の脳における報酬信号と運動準備過程の相互作用の解析 研究背景 「プレッシャー下のパフォーマンス低下」（choking under pressure）は、重要な瞬間にプレッシャーによって期待されるパフォーマンスを発揮できない現象を指し、プロスポーツ選手の重要な試合での失敗が典型的な例です。しかし、この現象はスポーツ競技に限らず、学術試験、ビデオゲーム、パズルなどの日常的な状況でも広く見られます。以前の神経画像研究は、プレッシャー下のパフォーマンス低下が報酬と運動制御の神経構造に関連している可能性を示唆していましたが、具体的な神経メカニズムは明らかではありませんでした。 この現象の背後にある神経メカニズムをより良く理解するために、アメリカの...

顔の特異的活動と意識的な顔認知の関係の探究 はじめに 顔の認知は基本的な認知プロセスであり、人間が環境内の顔を効果的に識別し、より良い社会的相互作用を行うことを可能にします。広範な研究により、脳の腹側視覚皮質に顔刺激に対して顕著な活動増加を示す特定の領域が識別されています。しかし、この顔特異的な感応が顔の認知（例えば、主観的認知）と直接関連しているかどうかは依然として不明です。異なる認知状態における神経活動を比較することで、これらの信号が意識的な顔認知において果たす役割を直接証明することができます。 本研究の主な目的は、腹側視覚皮質における顔特異的活動が意識的な顔認知と関連しているかどうかを探究することです。そのために、研究者たちは人間の頭蓋内脳波（electrocorticography、...

パーキンソン病における全脳1/f指数のトポロジカルマップ 著者: Pascal Helson、Daniel Lundqvist、Per Svenningsson、Mikkel C. Vinding、Arvind Kumar 研究の背景 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は進行性で衰弱を伴う脳の疾患であり、主に運動障害を特徴としますが、知覚と認知処理にも影響を及ぼします。症状の広範さと多くの神経伝達物質（例：ドーパミン）の脳内広範な投射のため、多くの脳領域がPDに影響されます。病気に関連する全脳神経ニューロン機能の変化を特徴付けるため、本研究ではPD患者と健康対照者の静止状態の磁気脳図（Magnetoencephalogram, MEG）を分析しました。 従来のス...

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...

同期記録で最大100万のニューロンの皮質ダイナミクスがニューロン数と次元性の無限スケーリングを明らかに 文章概要 この「同期記録で最大100万のニューロンの皮質ダイナミクスがニューロン数と次元性の無限スケーリングを明らかに」という科学報告は、「Neuron」誌（112巻、1694–1709ページ）に発表されました。著者はJason Manley、Sihao Lu、Kevin Barber、Jeffrey Demas、Hyewon Kim、David Meyer、Francisca Martínez Traub、そしてAlipasha Vaziriです。記事の発表日は2024年5月15日で、Rockefeller UniversityとThe Kavli Neural Systems Inst...

サブセル解像度の空間多オミクスハイスループットインシチュペアシーケンシング 研究背景と目的 生物医学研究の進展に伴い、多オミクス技術は細胞機能や疾患メカニズムの理解においてますます注目されています。しかし、現在の多くのインシチュシーケンシング法は一種類の生体分子の空間情報の解読に限られ、多種の生体分子（例えば、DNA、RNA、タンパク質、小分子）の同時検出には課題が残っています。さらに、4n（4は4種類の蛍光染料、nはシーケンシングまたはハイブリダイゼーションの回数）デコード能力の制約により、ハイスループット空間オミクスはコストと検出効率の面でまだ改良の余地があります。この問題を解決するために、本論文では新しいハイスループットターゲットインシチュシーケンシング法である多オミクスインシチュペア...

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...

背景紹介: 大規模ニューロン記録データは通常、ニューロン同時活性化パターンで記述することができます。しかし、ニューロン活動の変動を固定された低次元部分空間に制限するという観点では、固定されたニューロンシーケンスや緩やかに進化する潜在空間などのより高次元の構造が見落とされる可能性があります。本研究では、ニューロンデータにおけるタスク関連の可変性も、試行やタイミングの上で共変動し、異なる「共変性クラス」(covariability classes)を定義することができ、これらのクラスが同一データセットに同時に存在する可能性があると考えています。 研究動機: 従来の次元削減手法(主成分分析(PCA)など)は通常、単一の共変性クラスしかキャプチャできません。混在する複数の共変性クラスを区別するために...