Tau蛋白症による神経恒常性の乱れと神経ネットワーク動態の破壊 背景と研究目的 神経恒常性メカニズム（homeostatic mechanisms）は、脳の機能安定性を維持する上で重要な役割を果たしています。正常な状況では、神経活動の設定点（set-point）、例えば発火率などは、学習や発達といった過程による干渉に対応するために恒常性メカニズムを通じて動的に調整されます。しかし、神経変性疾患（Neurodegenerative Disease, NDD）はこれらの設定点を破壊し、認知や行動機能の低下をもたらす可能性があります。Tau蛋白症（tauopathy）は主要な神経変性疾患の一つで、脳内に異常なTau蛋白の集積を形成し、神経機能の喪失を引き起こします。Tau蛋白症の主な症状には、Ta...
海馬体中空間と時間の統合と競争メカニズムの研究レビュー 研究背景と意義 人間と動物の脳において、空間と時間はエピソード記憶の主要な次元を構成し、個体のイベントの順序、位置、持続時間などの情報の符号化において重要な役割を果たしています。長年にわたって、海馬体が記憶の鍵を握る脳領域であることが判明し、とりわけ空間と時間の認知において重要な役割を果たしています。海馬体の場所細胞（place cells）は個体が環境内にいる位置を正確に示すことができ、時間細胞（time cells）は特定の時間を示すために使用されます。これらの細胞の活動により、海馬体は空間と時間の情報を同時に符号化する能力を持ち、エピソード記憶の基礎を提供しています。しかし、海馬体における空間と時間情報の相互作用メカニズムにはまだ...
脳幹回路が嫌悪反応を増幅するメカニズムの研究 背景と研究の動機 嫌悪反応は、人間や動物が脅威や不快な刺激に直面したときに発生する自然な反応であり、個体が危険を回避するのを助け、進化過程で重要な適応的役割を果たします。しかし、嫌悪反応が過剰になると、うつ、焦燥、双極性障害、外傷後ストレス障害（PTSD）など、一連の感情障害を引き起こす可能性があります。嫌悪信号の動的制御と調節は、個体が環境の脅威に適応し、行動反応をタイムリーに調整するのを助けます。しかし、嫌悪反応を増幅する神経回路とそのメカニズムに関する研究はまだ十分ではありません。これまでの研究は多くが扁桃体とその関連する脳領域が嫌悪と負の感情を制御する役割に集中していましたが、扁桃体の活性化は往々にして恐怖と焦燥行動を直接誘発し、単に嫌悪...
本文は、張廷鑫、畢鏳、李祎然などの学者によって執筆された生物医学研究論文で、2024年11月6日に《Neuron》誌に発表されました。研究は清華大学-北京大学生命科学センターのチームによって主導され、メカニカルセンサーであるカルシウムイオンチャネルPiezo1のリン酸化修飾が生理機能においていかに調整されるかを探求しています。論文は、Piezo1が機械感受性の伝導過程において特定の残基のリン酸化を通じてその機能を調整し、血圧の恒常性および運動性能の生理作用を実現することを明らかにしました。この研究は、Piezo1チャネルのポストトランスレーショナル修飾調整機能の空白を補完するだけでなく、潜在的な臨床的意義を持っています。 研究背景 Piezo1とPiezo2は既知の機械感受性陽イオンチャネル...
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...
最近、大脳の発達過程における延滞性（neoteny）に関する研究は、科学界で広く注目されています。特に、人間の大脳進化と神経発達障害（NDDs）を探る際に重要です。Baptiste Libé-Philippot、Ryohei Iwataらによる「Synaptic Neoteny of Human Cortical Neurons Requires Species-Specific Balancing of SRGAP2-SYNGAP1 Cross-Inhibition」という論文（2024年、『Neuron』掲載）は、この延滞現象が大脳皮質ニューロンにおける分子メカニズムを深掘りしています。著者チームは、ベルギーのVIB-KUルーヴェン脳と病気研究センター、米国コロンビア大学、自由ブリュッセ...
研究の背景と目的 本研究は、成人の脳皮質溝回の複雑な形態特徴、特に脳溝（sulci）の線形と複雑性形態の分類とその形成メカニズムに焦点を当てています。溝は脳皮質表面の溝状の構造で、異なる遺伝特性、機能領域、そして胎児期の溝回発達時期に対応しています。本研究チームは、データパイプラインの自動化分析を通じて、脳溝回構造の分類特性とその遺伝子発現グラデーションとの関係を探求しようとしています。この研究の重要性は、脳表面構造の個体差が非常に大きいにもかかわらず、その形成過程がある種の規則に従う可能性があることにあります。本研究は、溝回形態に対する定量化分類システムを提供し、溝回複雑性の発達起源を明らかにし、今後の神経発達と疾患研究に新たな視点を提供することを目的としています。 研究の出所と著者 この...
胃腸誘導によるαシヌクレイン及びTauタンパク質の伝播が引き起こすパーキンソン病とアルツハイマー病の併発病理及び行動損傷 背景紹介 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）とアルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）は、αシヌクレイン（α-synuclein, α-syn）とTauタンパク質が脳内で異常包涵体を形成することで発生する、一般的な神経変性疾患です。Braakらの研究は、PDの病原タンパク質であるα-synが胃腸道の腸神経系（Enteric Nervous System, ENS）で先に集積し、迷走神経を介して中枢神経系（Central Nervous System, CNS）へ伝播するという仮説を提出しました。しかし、従来のPDモデ...
EFTUD2の欠乏が小脳プルキンエ細胞のフェロトーシス誘発による退行を引き起こす 小脳は運動調節と高度な認知機能において重要な役割を果たしており、小脳プルキンエ細胞（Purkinje Cell、PC）の健康は小脳の機能維持に不可欠です。オルタナティブスプライシング（Alternative Splicing、AS）に基づく遺伝子調節は神経系の発達過程で重要な役割を果たし、特にPCの生存維持において重要です。研究では、スプライソソーム（spliceosome）やRNA結合タンパク質（RBP）の異常が、一連の神経発達および退行性疾患を引き起こし、PCの急速な退行を含むことが示されています。本研究の中心はEFTUD2遺伝子であり、これはスプライソソーム内の重要なGTPアーゼで、RNAスプライシング過...
核小体完全性の破壊とRNAスプライシングにおけるC9orf72-FTD/ALSの調整不全 背景と研究動機 C9orf72遺伝子の(GGGGCC)n六核酸リピートの拡大は、前頭側頭葉認知症（FTD）と筋萎縮性側索硬化症（ALS）を引き起こす最も一般的な遺伝的原因です。研究によると、これらのリピート配列は毒性RNA凝集体を形成するだけでなく、非典型翻訳を通じて神経毒性ジペプチドリピート（DPR）タンパク質凝集体、特にポリグリシン-アルギニン（Poly-GR）を生成します。これらの病理学的特徴によって引き起こされるRNA処理異常は、RNAの誤スプライシングなど、ALSおよびFTD患者に広く存在する問題です。既存の研究ではこれらのリピートRNAと一部のRNA結合タンパク質（RBPs）との相互作用メカ...