基底核におけるA2A受容体とCB1受容体のGABAおよびグルタミン酸放出における相互作用 背景紹介 基底核（Basal Ganglia）は、運動制御と報酬行動を司る脳の重要な構造です。これは皮質と視床からの興奮性入力を受け取り、その80％のシナプスはグルタミン酸作動性（glutamatergic）であり、次に多いシナプスタイプはGABA作動性（GABAergic）です。これらのシナプスの調節は、アデノシン（adenosine）、アセチルコリン（acetylcholine）、ドーパミン（dopamine）、および内因性カンナビノイド（endocannabinoids）などのさまざまな神経調節物質に依存しています。アデノシンはA1受容体（A1R）とA2A受容体（A2AR）を介してシナプス伝達を調...

MOG抗体関連疾患と抗NMDAR脳炎の重複症候群の臨床分析 背景紹介 近年、自己免疫性脳炎（Autoimmune Encephalitis, AE）や中枢神経系（Central Nervous System, CNS）脱髄疾患の研究が進む中、稀な重複症候群の症例が報告されています。特に、MOG抗体関連疾患（MOG Antibody-Associated Disease, MOGAD）と抗N-メチル-D-アスパラギン酸受容体（NMDAR）脳炎の重複現象が注目されています。MOGADは、抗ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質（Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein, MOG）抗体によって引き起こされるCNSの炎症性脱髄疾患であり、抗NMDAR脳炎は抗NMDAR...

パーキンソン病における視床下核活動の周期的および非周期的成分は運動障害の異なる側面を反映する 背景紹介 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は、運動緩慢（bradykinesia）、筋強剛（rigidity）、振戦（tremor）を主な症状とする神経変性疾患です。パーキンソン病の神経生理学は広く研究されていますが、未解決の問題が多く残されています。特に、パーキンソン病の運動症状に関連する特定の電気生理学的バイオマーカーを識別することは、研究の重要な焦点です。これらのバイオマーカーは、疾患のメカニズムを理解するだけでなく、深部脳刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）技術の発展にも寄与します。 視床下核（Subthalamic Nucleus,...

振動性経頭蓋電気刺激と光幻覚知覚の定量的特徴に関する研究 背景紹介 光幻覚（phosphene）とは、外部の視覚刺激がないにもかかわらず、光点を感知する現象です。この現象は、視覚神経科学や意識研究において重要な意義を持ちます。なぜなら、脳が神経活動と知覚内容をどのように結びつけるかを理解するのに役立つからです。過去の研究では、視覚皮質への直接的な電気刺激や経頭蓋磁気刺激（TMS）を適用することで光幻覚を誘発できることが示されています。近年、経頭蓋交流電気刺激（transcranial alternating current stimulation, TACS）も光幻覚を引き起こすことが証明されていますが、その背後にあるメカニズムはまだ明確ではありません。TACSは電場のリズミックな変化と極性...

オピオイド使用と離脱中のデフォルトモードネットワークの機能的接続性に関する研究 背景紹介 オピオイドの乱用は、特に米国において、公衆衛生上の深刻な問題となっています。1999年以降、オピオイド過剰摂取による死亡者数は3倍に増加しています。オピオイドは依存症を引き起こすだけでなく、慢性疼痛、免疫系の抑制、および注意力、記憶力、実行機能などの神経認知機能の障害とも関連しています。さまざまな治療法が存在するにもかかわらず、オピオイド依存症患者の再発率は依然として非常に高く、これが依存症の異なる段階における新しい介入手段の探求を促しています。 機能的神経画像法（functional neuroimaging）は、依存症の神経メカニズムを研究するための新しい視点を提供します。デフォルトモードネットワー...

Oxyglutamate Carrier の脳虚血-再灌流損傷における役割 学術的背景 脳虚血-再灌流損傷（Ischaemia–Reperfusion Injury, I/R）は、虚血性脳卒中（Ischaemic Stroke）治療における重要な問題です。血栓切除術や静脈内rt-PA（組織プラスミノーゲン活性化因子）の投与により血流を迅速に回復させることができますが、これらの治療は再灌流損傷を引き起こし、神経細胞死をさらに悪化させる可能性があります。脳虚血-再灌流損傷の病理プロセスは複雑で、神経細胞死、炎症反応、活性酸素種（Reactive Oxygen Species, ROS）の過剰産生、血液脳関門の破壊、および神経機能の障害が含まれます。その中でも、ミトコンドリア機能障害は神経細胞死の...

自己組織化DNA-コラーゲン生体活性スキャフォールドが細胞取り込みと神経細胞分化を促進 学術的背景 分子生物学研究において、DNAとタンパク質の相互作用は細胞プロセスを理解する上で重要なテーマです。DNA-タンパク質相互作用の理解が深まるにつれ、これらの知識は組織工学、薬物開発、遺伝子編集などの分野で広く応用されています。特に、DNA/コラーゲン複合体は遺伝子送達研究における応用から注目を集めています。しかし、これらの複合体を生体活性スキャフォールドとして利用する可能性に関する研究は少なく、特に自己組織化DNAマクロ構造とコラーゲンの相互作用によって形成される複合体の特性は十分に研究されていません。本研究は、自己組織化DNAマクロ構造とI型コラーゲンの相互作用によって形成される生体活性スキャ...

長白ラットの嗅覚行動と神経生理学的性差に関する研究 学術的背景 嗅覚は多くの種の生存と繁殖において重要な役割を果たしています。研究によると、雌性個体は一部の嗅覚行動において雄性よりも鋭敏であることが示されています。例えば、人間の女性は嗅覚閾値、匂いの識別および識別能力において男性よりも優れています。マウスでは、雌性個体の嗅球（olfactory bulb, OB）が匂い刺激に対してより速く反応し、関与する嗅小球（glomeruli）の数も多いことが報告されています。しかし、嗅覚システムにおける性差の神経生理学的メカニズム、特に嗅球振動（olfactory bulb oscillations）に関連する研究はまだ限られています。本研究は、行動学および電気生理学的手法を用いて、長白ラット（Lon...

霊長類網膜におけるミジェット神経節細胞受容野構築の計算モデル研究 学術的背景 霊長類網膜におけるミジェット経路（midget pathway）は、視覚システムにおける高空間分解能と色知覚の基盤である。この経路の重要な特徴の一つは、受容野の中心-周辺組織（center-surround organization）であり、受容野中心領域の反応が周辺領域の反応によって拮抗される。この現象は広く研究されているが、未解決の2つの重要な問題が残っている。まず、周辺領域の反応は主にまたは完全に水平細胞（horizontal cells）が光受容体（cones）に対して行う負のフィードバックによるものであり、これは一般的な「ガウス差分モデル」（difference of gaussians, DOG）が示唆...

脳内の相関変動性が高度に非最適な感覚符号化を引き起こす 学術的背景 脳は神経集団の活動を通じて世界を認識しますが、感覚符号化の計算目標が感覚刺激の識別をサポートするためなのか、あるいは感覚世界の内部モデルを生成するためなのかはまだ明確ではありません。実験では、神経集団内の相関変動性（ノイズ相関）が普遍的に観察されており、多くの研究が相関変動性が感覚符号化の識別能力を向上させると示しています。しかし、これらの研究は相関変動性が識別的な感覚符号化にとって最適かどうかを検討していません。もし感覚符号化の計算目標が識別的なものであるならば、相関変動性はその目標をサポートするために最適化されるべきです。本研究では、2つの新しいゼロモデルを開発し、神経集団内の相関変動性が識別的な感覚符号化にとって最適か...