研究背景 私たちの日常生活において、順序作業記憶（Sequence Working Memory、略称SWM）は非常に重要です。例えば、誕生日を記入する際には、年、月、日の順に思い出して並べる必要があります。しかし、脳がどのように順序記憶における情報制御を実現し、異なるタスクの要求に応じて情報を柔軟に並べ替えるのかは、現在も神経科学分野の未解決の謎です。このプロセスを深く探求するために、Jingwen Chenらは『Neuron』誌に「Flexible Control of Sequence Working Memory in the Macaque Frontal Cortex」と題した論文を発表しました。この研究は、中国科学院神経科学研究所、米国ニューヨーク大学心理学科、上海臨港研究所な...
科研ニュース報道: Globus Pallidusにおけるコカイン誘導行動の可塑性制御の分子および神経回路機構 薬物乱用の神経生物学の分野において、本論文はコカイン誘導行動の可塑性と神経回路の制御に新しい視点を提供しています。研究チームは外側淡蒼球（Globus Pallidus Externus, GPe）を中心に、そのコカイン感受性と行動適応性の制御における重要な役割を明らかにしました。コカイン乱用は脳の報酬と動機づけ経路に持続的な影響を与え、外側淡蒼球は基底核の重要なノードであり、行動の可塑性調節において重要な役割を果たしていますが、これまでその機能の分子や回路のメカニズムは不明でした。この背景の下、カリフォルニア大学アーバイン校のGuilian Tian博士らは、GPeがコカイン関連...
一、研究背景 食べ物の味は、動物の摂食動機に顕著な影響を与えます。これまでの研究では、味覚が正のフィードバック信号として、動物の摂食動機を高めることが示されています。しかし近年では、味覚が摂食の抑制にも役割を果たさないか、摂食の負のフィードバック制御の実現を助けるかについての研究が増えてきました。栄養素の腸内での感知速度は比較的遅い一方で、味覚の刺激は即時であることから、味覚が摂食終了の過程で調節役を果たす可能性があることを示唆しています。人間の研究では、口腔の咀嚼行動が、直接胃腸を通して送られる食物よりも満腹感を高めることが証明され、味覚が摂食過程での負のフィードバック作用を支持しています。しかし、神経メカニズムのレベルで、味覚がどのように摂食終了に作用するかは、未解決の謎です。 二、研究...
研究背景 触覚振動の符号化に関する神経変換メカニズムは、神経科学研究におけるホットトピックです。日常生活では、私たちは振動の感知を通じて外部環境の情報を得ています。例えば、携帯電話の振動通知や車の接近の警告などです。哺乳類の高周波振動の感知は主に、皮膚の深部にあるパチニ小体（Pacinian corpuscles, PCs）によって行われ、これらの受容器は脊髄の背根神経節（dorsal root ganglia, DRG）にある感知ニューロンと接続し、振動信号を中枢神経系に伝達します。しかし、振動符号化の時系列性が中枢神経系でどのように速率符号化に段階的に変換されるのか、その具体的なメカニズムは未解明です。この符号化変換の生物学的基礎を解明するために、Kuo-Sheng Leeらは一連の実験...
LSDのドーパミンD1受容体認識の構造基盤 研究背景と問題提起 LSD（リゼルギン酸ジエチルアミド）は広く知られる幻覚薬で、主に多くの神経伝達物質受容体、5-HT（セロトニン）受容体およびドーパミン受容体を含む受容体に作用し、認知や感覚に深い影響を与えます。5-HT2Aおよび5-HT2B受容体はLSDの主要なターゲットであり、研究者はこれら受容体とのLSDの相互作用を長年研究してきました。しかし、ドーパミン受容体、特にD1型受容体（DRD1）はLSDの重要なターゲットと考えられているにもかかわらず、具体的な結合動力学や受容体構造に関する作用メカニズムは未解明のままです。D1受容体は中枢神経系で最も豊富なドーパミン受容体であり、記憶、学習、認知機能に関与しています。LSDがDRD1での認識と結...
神経科学研究の進展に伴い、N-メチル-D-アスパラギン酸受容体（NMDA受容体、NMDAR）が神経伝達と認知機能において重要な役割を果たすことがますます明確になってきています。NMDARはイオンチャネル型グルタミン酸受容体の一種で、神経細胞のシナプスで重要な役割を果たし、神経細胞間の迅速な興奮性伝達およびシナプス可塑性の調節を担います。しかし、NMDAR機能の異常は多数の神経疾患や精神障害の発症メカニズムと密接に関連しており、アルツハイマー病、てんかん、統合失調症等が含まれます。特に自己免疫性抗NMDAR脳炎の発見は、NMDARの機能不全が中枢神経系に及ぼす重大な影響をさらに明らかにしました。抗NMDAR脳炎の患者体内ではNMDARに対する自己抗体が生成され、これらの抗体が受容体のシナプスで...
反義オリゴヌクレオチドがSLC20A2の発現を増強し、ヒト化マウスモデルでの脳石灰化を抑制 背景と研究課題 原発性家族性脳石灰化（Primary Familial Brain Calcification、PFBC）は、加齢に関連した神経遺伝性疾患で、基底神経節、視床、小脳などの脳部位で両側性の石灰化沈着を特徴とします。PFBC患者は、頭痛、パーキンソン様運動障害、認知機能低下、不安、うつなど多様な症状を呈します。現在、PFBCの臨床管理は対症療法に依存しており、脳石灰化の進行を効果的に抑制する治療法は存在しません。 PFBCの遺伝的基盤には、SLC20A2、PDGFRB、PDGFBなどの遺伝子の変異が含まれ、約61%のPFBC症例はSLC20A2遺伝子のヘテロ接合性変異に起因しています。しか...
以下は、「Visual Experience Reduces the Spatial Redundancy between Cortical Feedback Inputs and Primary Visual Cortex Neurons」をテーマにした研究報告の日本語訳です。 背景および研究の動機 視覚認知は、外部の知覚の処理と高次認知のフィードバック統合を含む複雑なプロセスです。現在の研究では、高次皮質領域からのフィードバックが特定の状況や予測に基づいて、初級視覚皮質の神経活動を調整できることが指摘されています。視覚知覚は、多層の処理とフィードバックを含む階層的ネットワークによって実現されると考えられていますが、異なるレベル間の情報統合とその実際のメカニズムはまだ完全には理解されていま...
脂肪肝患者における肝ミトコンドリアの酸化とピルビン酸カルボキシラーゼフラックスに対するグルコース調節の影響に関する研究 研究背景と意義 脂肪肝関連代謝障害肝疾患（Metabolic-dysfunction-associated Steatotic Liver Disease、略称MASLD）は、21世紀の世界的な健康問題の一つとなっています。この疾患は通常、肥満や2型糖尿病と関連し、心血管疾患、肝線維化、全原因死亡率の増加と密接に関連しています。MASLDは成人および子供の中で高い罹患率を持ち、特に2型糖尿病患者の中ではほぼ普遍的に存在し、一部の患者ではさらに炎症性脂肪肝（Metabolic-dysfunction-associated Steatohepatitis、MASH）や肝硬変に進...
内皮細胞は常在マクロファージの代謝調節を通じてインスリン感受性に影響を与える 近年、代謝性疾患、特にインスリン抵抗性と糖尿病は、世界的な重大な健康問題となっています。筋肉組織はヒトのグルコース代謝の主な器官の一つとして、そのインスリン感受性は体内全体のグルコース恒常性の維持に密接に関連しています。しかし、筋肉組織のインスリン感受性に影響を与える要因は複雑多様であり、筋細胞自体の代謝調節だけでなく、筋肉組織の微環境中の他の細胞、特に筋肉に常駐するマクロファージの役割が徐々に注目されています。本稿はJing Zhangらによって《Cell Metabolism》に発表され、タイトルは「Resident Macrophagesを通じたEndothelial Metabolic Control of...