ドーパミン受容体が視床網様核における調節作用：ニューロンの興奮性と電気シナプスに関する研究 学術的背景 視床網様核（Thalamic Reticular Nucleus, TRN）は、脳内の重要な抑制性ニューロンネットワークであり、視床と皮質間の感覚情報伝達を調節する役割を担っています。TRNニューロンは電気シナプス（electrical synapses）を介して互いに結合し、密なネットワークを形成しています。この電気シナプスは、ニューロンの同期発火、信号伝達、およびネットワーク機能において重要な役割を果たしています。ドーパミン（dopamine, DA）は、注意、報酬、運動制御などのプロセスに広く関与する重要な神経伝達物質です。TRNは中脳からのドーパミン作動性入力を受け取り、高濃度のD...
パーキンソン病研究におけるβ波バースト行動の解析：小波を用いた時間周波数検出の新たな枠組み 背景説明 パーキンソン病（Parkinson’s Disease、PD）は、震え、硬直、動作緩慢を特徴とする運動機能障害を主な症状とする一般的な神経変性疾患です。近年の研究では、PD患者の運動障害がβ帯域（13–35 Hz）の神経活動の過剰な同期性と密接に関連していることが示されています。従来の考え方では、PD患者のβ帯域活動は持続的に高まっているとされていましたが、最新の研究では、この活動は持続的ではなく、短期間の突発的な形式（β波バースト）で現れることが明らかになりました。これらのバーストは、PD患者において強度および持続時間が顕著に増加しています。既存の検出方法は主にβ帯域の単一周波数ピークに焦...
L型カルシウムチャネルが培養海馬ニューロンにおける低強度パルス超音波(LIPUS)の興奮作用を調節する 背景 近年、超音波刺激は非侵襲的技術として体内外のニューロン活動を調節するために広く応用されています。しかし、低強度パルス超音波(LIPUS)が誘導する神経調節効果の潜在的メカニズムはまだ不明です。本研究は、LIPUSが海馬ニューロンの自発活動と細胞内カルシウム(Ca2+)恒常性に与える興奮効果を研究することで、このメカニズムを解明することを目的としています。研究により、LIPUSがL型カルシウムチャネル(LTCCs)を通じて細胞内Ca2+濃度を増加させ、CaMKII-CREBパスウェイなどのCa2+依存性シグナル経路を活性化し、遺伝子転写とタンパク質発現を調節することが明らかになりました...
両手の連携と脊髓神経の調整：経皮的脊髓刺激が両手動作の神経基盤にどう影響を与えるか 背景：人間は複雑な方法で両腕を使用し、しばしば両手の連携が求められる。神経系の疾患は、人間の運動システムの顕著な特徴を制限してしまう。神経調節技術がどのように両手の連携の神経機構を変えるかを理解することは、効果的なリハビリ介入を設計するための重要なステップである。非侵襲的な脊髓の活性化である経皮的脊髓刺激(TSCS)は、脊髓損傷後の運動機能回復を促進した。多くの研究が、これらの効果の基礎となる神経機構を様々な電気生理学的ツールで捉えようとしているが、特に両手の動作中における皮層リズムに対するTSCSの影響は、脳波(EEG)の記録を通じてはっきりとはわからない。 研究者は、神経系が健全な12名の参加者を対象に、...
多感覚フリッカーが広範な脳ネットワークを調節し、間欠的なてんかん様放電を減少させる研究報告 背景紹介 神経系の疾患治療において、脳波の振動を調節することは非常に大きな可能性を持っています。特に、てんかんやアルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）などの広範な脳ネットワークに関連する神経性疾患について、非侵襲性かつ日常家庭使用に適した介入手段が科学界の注目を集めています。繰り返しの視覚・聴覚刺激（sensory flicker）は、シンプルで実現可能な方法であり、マウスモデルでは海馬（hippocampus）の活動を調節できることが証明されていますが、人間における効果はまだ明らかではありません。このため、研究者たちは、フリッカースティミュレーションが人間の局所てんかん患...
機能的超音波イメージングの人間の脊髄における応用 背景紹介 脊髄は神経系の中で重要な感知・運動の統合センターであり、全身の各部分の運動学と姿勢を監視しています。外傷や病気による脊髄情報の遮断は、一連の悪影響（反射活動の増加、慢性痛、運動や感覚機能の部分的または完全な喪失、排便/排尿機能障害など）を引き起こす可能性があります。脊髄の感知、運動および自律機能における重要性にもかかわらず、その機能構造に関する研究は依然として少ないです。現在、機能的な脳イメージング技術（fMRIおよび立体電極皮質電図など）は脳科学研究に広く使用されていますが、脊髄研究には限られています。1990年代末以降、機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）が脊髄研究の分野に導入されて以来、少数の研究が脊髄の機能組織を明らかにし...
機械感受性イオンチャネルPiezo1およびPiezo2が齧歯類における経頭蓋集束超音波による脳運動皮質刺激への反応を調節する 学術背景 経頭蓋集束超音波（Transcranial Focused Ultrasound，TFUS）神経調節は、非侵襲性で深部脳刺激技術の一つであり、その高精度と安全性から神経回路研究や脳疾患治療において大きな可能性を示しています。しかし、経頭蓋集束超音波の具体的な作用メカニズムはまだ完全には解明されていません。既存の研究では、超音波の機械的効果、特に音響放射力（Acoustic Radiation Force，ARF）が機械感受性イオンチャネルに働きかけることで、ニューロンの活動に影響を与える可能性が示唆されています。そのため、これらのイオンチャネルがTFUS神経...
ループベースの神経調節が軽度認知障害患者の遅延リコール能力を強化する 序論 人口の高齢化が進む中で、軽度認知障害（Amnestic Mild Cognitive Impairment, AMCl）はますます注目を集めています。AMClは正常な認知機能から認知症への重要な移行段階と見なされており、認知機能障害の研究のホットスポットです。現在、反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）はAMClの認知機能を改善する有望な神経調節法とされています。既存の研究は主に、背外側前頭前野皮質、頂頭頂葉皮質、および側頭頂葉皮質などの特定の脳領域に対する高頻度または間欠的シータ頻度の脳刺激に焦点を当てています。しかし、記憶プロセスの複雑さを考慮すると、単一のターゲット刺激では十分な効果を得るのが難しいため、より効果的な刺...