大脳皮質電気刺激が動作学習に与える強度依存性影響とドーパミンの関係 背景紹介 近年、非侵襲的脳刺激技術である経頭蓋直流電気刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)は、神経可塑性研究において広く利用されており、認知と行動の調節に使用されています。しかし、刺激プロトコルを最適化してその利点を最大化することは依然として大きな課題です。そのためには、刺激が大脳皮質機能および行動にどのように影響を与えるかを理解する必要があります。現在、tDCS強度と脳興奮性の関係には用量反応関係が存在するという証拠が増えているものの、行動との関係についてはまだ十分に解明されていません。また、この用量反応関係を駆動する可能性のある神経生化学的なメカニズムを探る研...
非侵入性迷走神経刺激における自発性クモ膜下出血への応用：ランダム化安全性および実現可能性研究報告 自発性クモ膜下出血（SAH）は通常、深刻な雷鳴のような頭痛を伴い、患者は「生涯で最もひどい頭痛」と表現することが多い。ほとんどの患者（90％）は集中治療室（ICU）での治療期間中に激しい頭痛が続き、3分の1以上の患者は脳損傷後も数年間にわたって頭痛が続き、生活の質に重大な影響を与える。現在、これらの患者に対する効果的な治療法やガイドラインは非常に少なく、鎮痛薬の効果に関するデータもほとんどない。効果的な疼痛管理方法が欠如しているため、臨床医はしばしばオピオイドに頼って痛みを軽減しようとするが、オピオイドの副作用と依存リスクはアメリカにおけるオピオイド乱用の主要な原因の一つとなっている。さらに、オ...
アルツハイマー病におけるプラークとミクログリアの特異な糖鎖修飾パターン 研究背景 アルツハイマー病（AD）は最も一般的な認知症の一種で、破壊的な神経変性疾患である。ADの特徴には、細胞外のβアミロイド（Aβ）プラークと細胞内のリン酸化Tau神経原線維変化（NFT）包涵体の2つの病理的特徴が含まれる。ADの病理において、ミクログリアの異常も重要な特徴である。通常、ミクログリアはシナプスを剪定し、脳の恒常性を監視し、細胞の残骸を除去する。しかし、ADではミクログリアが病理的な凝集物に反応し、貪食作用およびサイトカインの分泌を変化させ、これらが神経病理に対して有害または有益な影響を与える可能性がある。 研究目的 本研究の目的は、新しい組織学的技術を用いて、死亡後にADと診断された患者の脳組織中のO...
脳アミロイド血管症（CAA）と微小血管タイト結合タンパク質Claudin-5レベルの研究 背景紹介 脳アミロイド血管症（CAA）は、アミロイドβ（Amyloid-β, Aβ）が脳血管に沈着することによって引き起こされる疾患です。研究によると、約23％の55歳以上の高齢者には中等度から重度のCAAが存在しています。CAAは認知障害や脳内出血（ICH）を引き起こす可能性がありますが、現在のところどのような分子機構が一部の患者の血管をより破れやすくしているかは不明です。血液脳関門（BBB）機能障害はCAAおよびCAA関連のICHと関連しています。一方、Claudin-5はタイト結合タンパク質であり、BBBの透過性を調節する上で重要な役割を果たしています。したがって、著者はCAAにおけるClaudi...
アルツハイマー病における神経イメージングと分子マーカー：データ駆動のメタ分析 研究背景 アルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）は慢性神経変性疾患で、主な特徴は進行性の記憶喪失と認知障害で、現在最も一般的な認知症のタイプとなっています。ニューロンの喪失はADの主な指標のひとつで、灰白質萎縮と密接に関連しています。構造的磁気共鳴画像法（Structural Magnetic Resonance Imaging, sMRI）を基に脳の形態を研究することは、ADのスクリーニングとインビボ診断の重要な手段のひとつです。灰白質体積（Gray Matter Volume, GMV）と皮質厚（Cortical Thickness, CT）はsMRI画像に基づく最も一般的な計測指標...
論文背景及び研究動機 アルコール乱用は全世界的な健康問題であり、男性の人口の8%以上に影響を与えています。長期のアルコール曝露は脳内のニューロンおよびシナプスの恒常性を変化させ、様々な精神障害や認知障害を引き起こします。特に運動学習に関する問題が発生します。以前の研究では、アルコール乱用によるニューロンの退行とシナプスの喪失が脳皮質および皮質下の機能に重大な影響を与えることが示されています。さらに、研究においてはニューロン以外にも、神経膠細胞がアルコールの影響下で顕著に変化することが分かっています。既存の文献では、アルコール乱用によるミクログリアのシグナル伝達の変化とオリゴデンドロサイト系譜の分化障害について言及されていますが、ニューロンとグリア細胞の活動変化に関する体内の証拠は依然として不...
TDRD3欠損マウスにおける神経発生およびシナプス可塑性に関連する転写後および行動レベルの欠陥 研究背景 トポイソメラーゼ3b（top3b）は、DNAとRNAのトポロジー問題を解決する二重機能のトポイソメラーゼです。増えつつある証拠は、top3bがチューダードメインを含む3（tdrd3）タンパク質と動物において保守的な複合物を形成し、その役割を果たしていることを示しています。人類遺伝学研究は、top3bの欠損または変異が精神および認知障害（例えば、統合失調症、自閉症、てんかんおよび知的障害）と関連していることを示しており、この推論は培養ニューロンおよび複数の動物モデル（マウス、ゼブラフィッシュ、ショウジョウバエを含む）の分析によって支持されています。具体的には、top3b欠損マウスは精神障害...
脳神経学の進展：認知地図を通じた自発的脳状態の“ナビゲーション”予測 背景紹介 自発的脳活動とは、特定の入力や出力に制約されない脳内のプロセスを指し、これらのプロセスは神経および認知の可変性に重要な役割を果たします。自発的脳活動の具体的なメカニズムは完全には明らかになっていませんが、最近の研究により、これらの自発的な脳状態が動的再編プロセスにおいて一定の規則性と予測可能性を持つことが示されています。この研究分野の重要な理論の1つは「認知地図」の概念であり、この概念は最初にTolmanによって1948年に提唱され、外界の経験が脳内で「認知地図」として符号化され、この地図が心理的表象間の関係を構築することで知覚されたエンティティを組織するものです。 研究源および著者情報 本論文は『Progres...
YEATS2遺伝子ノックダウンがショウジョウバエのドーパミン作動性シナプスの完全性と癲癇様行動に及ぼす影響に関する研究 背景紹介 癲癇は一般的な神経系疾患であり、脳の異常な電気活動を特徴とします。これらの異常活動は癲癇発作やその他の神経症状を引き起こす可能性があります。家族性成人ミオクローヌス癲癇（familial adult myoclonic epilepsy、略してFAME）は希少な常染色体優性遺伝病であり、皮質ミオクローヌスと突発性癲癇発作を特徴とします。現在、FAME1-FAME6の6種類のタイプが知られており、それぞれ異なる遺伝子上の五ヌクレオチドリピート拡大と関連しています。その中で、FAME4はYEATS2遺伝子の最初のイントロンにおけるTTTTA/TTTCAリピート拡大によ...
視覚システムにおける選択的注意が特定の行動環境下でどのようにして視覚情報の知覚と処理を最適化するのかは、重要な問題の一つです。これまでの研究では、情報伝達における単一ニューロンの活動電位頻度の重要な役割を分析してきましたが、単一ニューロンがその近隣の神経ネットワークに対してどのように効果的に注意信号を表現・伝達するかについての理解は依然として限られています。本研究は、ニューロンが近隣ネットワークの神経振動位相（phase of neural oscillations）を参照フレームとして利用し、注意の切り替えにおいて重要な役割を果たす可能性があるとの仮説を立て、その仮説を検証するための一連の実験を行いました。 論文の出典 本論文は、エフサン・アボウトラビ（Schulich School of...