全脳スケールでの機能的結合性は、時間強調された非神経源低周波振動（SLFO）血流信号に関連している：機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）スキャンに基づく研究 神経科学の分野では、脳の結合が時間とともに再構成され、適応的な機能の変化を支える方法が重要な問題です。この時間とともに動的に変化する神経変化は、機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）を通じて人間で測定でき、機能的結合性（FC）の推定によって測定されます。FCは、脳の異なる領域間での神経活動の調整度合いを定量化し、神経結合の強度を反映します。 FCの正確な測定およびその時間的変動の能力は、fMRIに基づく血中酸素レベル依存（BOLD）信号の信頼性、有効性、特異性に依存します。これは神経活動を定量化するための基本的な入力です。本研究は、f...
学術的背景 RNA選択的スプライシング（RNAアイソフォーム）は、遺伝子発現の調節において重要な役割を果たしています。ヒトのタンパク質コーディング遺伝子は平均して8つ以上のRNA選択的スプライシングを含み、これにより約4つのユニークなタンパク質コーディング配列が生じます。従来の短読長シーケンシング技術は読取り長の制限により、RNA選択的スプライシングを正確に組み立てて定量することができず、基礎生物学の理解が大幅に簡略化されていました。ますます多くの研究が、同じ遺伝体の異なる選択的スプライシングがタンパク質レベルでユニークな相互作用ネットワークを持っていることを示しています。特に、同じ遺伝体の一部の選択的スプライシングが細胞内で全く異なる、あるいは逆の機能を果たすことが示されています。例えばb...
中枢神经系统（CNS）自身免疫性疾病，如視神経脊髄炎スペクトラム障害（NMOSD），は視神経炎と脊髄炎の再発を特徴とする炎症性自身免疫脱髄疾患です。NMOSDの治療において重大な進展があるにもかかわらず、一部の患者は現行の治療に反応せず、病状が反復し治癒が難しい場合があります。これは、現在の治療法がCNS内の免疫失調を効果的にターゲットにできていない可能性があります。抗水チャネルプロテイン4（AQP4）免疫グロブリンG（IgG）は抗体依存性細胞媒介性細胞毒性および補体依存性細胞毒性を含む多様な経路を通じてCNS脱髄損傷を引き起こします。 キメラ抗原受容体（CAR）T細胞治療は血液癌の長期管理において潜在能力を示し、いくつかの難治性自身免疫疾患の治療において初期効果を示しています。しかし、CA...
酸化リン酸化が B 細胞のエフェクターサイトカインを調節し、多発性硬化症における炎症反応を促進する 背景紹介 近年、B細胞の抗体非依存機能が健康および疾患において注目されており、特にさまざまなサイトカインを分泌する能力が話題となっている。これらの因子は局所免疫反応を活性化または抑制することができる。研究によると、B細胞のサイトカインの不調整は、複数の免疫介在性疾患、特に多発性硬化症（Multiple Sclerosis, MS）の原因の一つである。しかし、B細胞のサイトカイン発現の調節メカニズムについては依然として限られた理解しかない。本論文では、炎症促進性（例：GM-CSF表現）および抗炎症性（例：IL-10表現）のB細胞サイトカインの分泌がどのように調節されるか、特に酸化リン酸化（Oxi...
研究助力免疫神経炎症治療の重大突破 背景紹介 ステロイド抵抗性は多くの炎症性疾患の治療における重大な課題であり、特に自己免疫神経炎症（autoimmune neuroinflammation）において大きな問題となっています。これらの疾患において、TH17 細胞（T helper 17 cells）がステロイド抵抗性を引き起こす主要因と広く認識されていますが、その背後にあるメカニズムは完全には理解されていません。現在の研究は実験的自己免疫性脳脊髄炎（Experimental Autoimmune Encephalomyelitis, EAE）動物モデルに焦点を当てており、このモデルは中枢神経系（CNS）炎症の免疫病理メカニズムの研究に広く用いられています。本論文の核心的問題は、IL-1βおよ...
学術論文：brainlife.io：神経科学研究を支える分散化とオープンソースのクラウドプラットフォーム 背景と動機 神経科学研究は急速に発展しており、データの標準化、管理、処理ツールの向上により、研究がより厳密で透明になっています。しかし、これにより複雑なデータパイプラインが生じ、”FAIR”原則（Findable, Accessible, Interoperable, Reusable、日本語で「見つけやすさ、アクセス可能性、相互運用性、再利用可能性」）の実現に向けた潜在的な障壁が増加しています。従来、神経画像学に関する一部の研究は単一の実験室内で行うことが可能でしたが、現在では数百時間のデータ測定が必要で、複数の参加者、実験室、データモデルを跨ぐ必要があります。 データの背景 本論文で...
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...
EEG/MEGデータの多次元クロス周波数結合解析に関する学術ニュースレポート 近年、脳科学や医用画像技術の進展に伴い、研究者たちは脳機能の結合性の探究をより深く行うようになっています。本レポートでは、多次元クロス周波数結合解析に関する科学研究論文、すなわち《A Bicoherence Approach to Analyze Multi-Dimensional Cross-Frequency Coupling in EEG/MEG Data》について紹介します。この論文はAlessio Bastiらによって執筆され、2024年に《Scientific Reports》誌に掲載されました。主に、脳波（EEG）および脳磁図（MEG）データにおける多次元反対称交差双相一致性（Multi-Dimens...
科学報告 背景紹介 感知と神経処理における感覚情報は、事前の期待に大きく影響される。感知は単なる受動的な受信ではなく、過去の経験と現在の状況に基づいた事前情報と現有の感覚情報を統合する積極的な推論プロセスである。この情報の統合方式は異なるメカニズムで表現されることがある。一つは異常入力に焦点を当てた予測誤差信号処理（Prediction Error、略称PE）、もう一つは予測情報の強化を通じて実現する鋭化表示である。本稿では、顔認識におけるこれら二つのメカニズムの表現について研究した。 研究の出典 この研究はドイツ・ハンブルク大学医療センター(University Medical Center Hamburg-Eppendorf)システム神経科学科のAnnika GarlichsとHelen...
総説と報告：微状態とリカースクエンティアル分析に基づくGRU-CNNモデルの聴覚注意検出への応用 背景と研究動機 注意力は一種の認知能力として感知過程において重要な役割を果たしており、人間が複雑な環境の中で特定の対象に集中し、他の干渉を無視するのを助ける。本論文は聴覚注意検出（Auditory Attention Detection, AAD）に関する研究であり、複数チャンネルの脳波（EEG）信号を通じて、聴者が目標話者に集中する過程で異なる動態特性を抽出し、競争的な話者が存在する場合でも効果的に聴覚注意を検出することを目指している。 論文の出典と著者情報 本論文はMohammadreza Eskandarinasab、Zahra Raeisi、Reza Ahmadi Lashaki、および...