運動皮質の基底神経節と運動ダイナミック制御における重要な役割の探究 研究背景と動機 運動皮質（Motor Cortex, M1）は、運動生成と調整における役割が神経科学の重要な課題となっています。M1と線条体（Striatum）の相互作用は、目的性動作の選択と実行において重要な役割を果たしています。しかし、これらの機能がどのように協調されるのかはまだ明らかではありません。運動皮質が運動指令の生成の唯一の源であるのか、あるいは運動調整においてのみ機能するのかについては、未だに議論があります。近年、一部の研究は基底神経節が動作の選択と実行の核心領域である可能性を提起していますが、M1の機能についての理解の分岐をさらに深める発見もあります。運動皮質が運動生成において確定的な役割を果たしているのかを...
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...
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...
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...
タンパク質共役受容体GPR56の役割とフェロトーシス誘導による肝障害における保護メカニズム 近年、フェロトーシス（ferroptosis）は新しい細胞プログラム型死の形として、科学研究のホットトピックとなっています。その特徴は、リン脂質の過酸化による細胞死で、伝統的なアポトーシスや壊死と顕著に異なります。フェロトーシスはさまざまな病理状態で重要な意義を持っており、虚血再灌流障害（IRI）や薬物による組織障害などがあります。フェロトーシスの発生メカニズムは徐々に明らかにされていますが、それを抑制する経路は依然として少なく、特にGタンパク質共役受容体（GPCRs）ファミリーにおいて、このタイプの受容体がフェロトーシスにおいて具体的にどのような役割を果たすかはまだ明らかにされていません。 本研究は...
食事時間が腸内細菌群の昼夜リズム調整を介して関節リウマチの炎症リズムに及ぼす影響 背景紹介 関節リウマチ（Rheumatoid Arthritis, RA）は慢性自己免疫疾患であり、全身炎症や関節構造の進行的な破壊を特徴とし、患者の生活の質に重大な影響を与えます。RA患者の炎症と症状は通常、昼夜リズムの変動を示し、例えば朝の症状が悪化し、昼間に徐々に緩和する傾向があります。このリズムは、生体時計、ホルモンの変動、免疫システムの活動との複雑な相互作用に密接に関連しています。しかし、現時点でRA炎症リズムの具体的な調整メカニズムは十分に理解されていません。 生体時計の中心は視交叉上核（SCN）であり、光照、食事、活動などの環境シグナルを調整し、身体の昼夜リズムを協調させます。この背景において、食...
Fusobacterium nucleatumは微小衛星安定型結直腸癌におけるPD-1療法を促進 背景紹介 免疫チェックポイント阻害（ICB）療法の登場により、がん治療は新たな希望を迎えました。しかし、PD-1を標的とする薬物（Pembrolizumabなど）が特定の結直腸癌（CRC）患者に対して承認されてはいるものの、大多数（約85%）のCRC患者は恩恵を受けることができません。これらの患者は微小衛星安定（MSS）型であり、ICB療法に対する反応性が低いためです。現時点で直面する主な課題は、ICB療法に反応する可能性のあるMSS型CRC患者を見分け、治療効果を高めることです。 腸内細菌群は宿主の免疫系に顕著な影響を与えると考えられており、ICB療法の反応性において重要な役割を果たします。結...