脳科学研究の新発見：Broca領域を標的とする背側白質線維束の早期側性化と言語発達の関係 研究背景 言語の発達は人間の認知科学の重要な研究分野の一つです。既存の研究によれば、成人の脳における言語機能は顕著な側性化（主に左半球に集中）を示しています。しかし、この側性化現象が個人の早期発達段階でどのように形成され、それが言語能力にどのように影響するかについては、まだ全面的に理解されていません。特に、白質線維束が子供期にどのように発達し、それが言語機能にどのように貢献するかについては、研究結果が一致していません。白質構造の側性化と子供の言語能力発達の関係を探ることで、言語ネットワークの生物学的基盤とその機能および構造の非対称性に対する理解を深めることができます。 研究の出典と発表 この研究論文は「...
中枢LEAP-2が食物摂取に与える影響および伏隔核ドーパミン放出への作用 背景紹介 消化管‐脳ペプチド（gut-brain peptide）であるグレリン（ghrelin）およびその受容体は、飢餓と報酬処理を調整する重要な要因として確立されています。しかし、グレリン受容体の逆方向作動薬（inverse agonist）である肝発現抗菌ペプチド2（Liver-expressed antimicrobial peptide 2、Leap2）は、最近になって注目されるようになりました。以前の研究では、グレリンが報酬関連の行動を強化することが示されており、合成グレリン受容体拮抗薬はこの行動を弱めることができることが示されています。Leap2の中枢効果とそのメカニズムはまだ完全には明らかになっていませ...
この学術論文は、Elizabeth C. Heaton、Esther H. Seo、Laura M. Butkovich、Sophie T. Yount、Shannon L. Gourleyらの研究者によって執筆され、背側線条体メラニンシステムが目標指向行動および柔軟性のない行動の制御において果たす役割、特に背外側線条体での習慣行動の抑制において重要な役割を果たしていることを探討しています。この研究は『Progress in Neurobiology』の2024年第238号（論文番号: 102629）に発表され、2024年5月17日にオンラインで公開されました。 研究の背景 日常生活では、人々は新しい情報に基づいて慣れた行動を修正する必要があります。例えば、道が工事中のとき、ドライバーは普段...
脳科学の重大な突破：多モダリティMRIが人間の意識覚醒を維持する脳幹接続を解明 背景紹介 意識は、覚醒（wakefulness）と認知（awareness）の二つの基本構成要素を含む。過去20年間、科学者たちは大脳皮質ネットワークに関する顕著な進展を遂げ、意識中の覚醒の神経解剖学的基盤をさらに理解してきたが、人間の覚醒状態に関連する皮質下ネットワーク（subcortical networks）についての理解は依然として非常に限られている。この認識の欠如は部分的に、従来の神経画像技術の空間分解能が不足しており、脳幹内の個々の覚醒核（arousal nuclei）を区別できず、脳幹と間脳、基底前脳および大脳皮質の間の複雑な軸索接続経路を描写するのが難しいためである。 研究の出典 この研究はBri...
研究背景と動機 神経性疼痛（neuropathic pain）は複雑かつ一般的な臨床問題であり、持続的な自発性疼痛（spontaneous pain）を伴います。患者はしばしば自発性疼痛、電撃感、焼けるような痛みなどの症状を報告します。このような疼痛の生理機構は複雑で、信頼できる研究モデルやバイオマーカーを見つけることが難しく、この問題に対する診断ツールと有効な治療法の開発が特に困難です。現在の臨床および前臨床研究は主に機械的または熱的刺激による疼痛行動の評価に依存していますが、神経性疼痛患者の主な症状は自発性疼痛であり、刺激誘発の痛覚ではないため、これらの評価の転化価値は限られています。 この背景の中で、Alexandreらは、神経性疼痛がマウスの非快速眼球運動睡眠（Non-Rapid E...
脳血管疾患分野の新たな突破口：小型光学コヒーレンス断層撮影（OCT）プローブの臨床応用 学術背景と研究動機 近年、脳血管疾患（脳動脈瘤、虚血性脳卒中、動脈解離、頭蓋内動脈粥様硬化症（intracranial atherosclerotic disease, ICAD））の介入治療が主流となってきました。しかし、現在の画像技術には空間分解能とコントラストに限界があり、正確な診断と治療のモニタリングが困難です。デジタルサブトラクション血管撮影（digital subtraction angiography, DSA）、コンピューター断層撮影（computed tomography, CT）、磁気共鳴画像（magnetic resonance imaging, MRI）などの一般的な画像手段では、...
小脳-オリーブ体神経群の活動がマウスおよび患者の特発性振戦の周波数をエンコードする 研究の背景 特発性振戦（Essential Tremor, ET）は、動作振戦を主な特徴とする一般的な運動障害であり、高齢者の約20%に影響を与える。振戦の周波数と強度はETの核心的な特徴の一部である。しかし、現在振戦周波数をエンコードする神経メカニズムについては理解が不十分であり、そのため現行の治療方法が多くの患者において理想的な効果をもたらしていない。およそ半数の患者が現在の薬物治療に反応せず、深部脳刺激（DBS）などの外科手術は初期には効果的であるものの、治療耐性が生じることが多い。 近年の研究では、脳のシナプス剪定欠陥や登攀線維の過剰成長が小脳の振動とET振戦を増強することが示されている。しかし、振戦...
本文は、Jeremy M. Sullivanらによって執筆され、2024年5月22日に『Science Translational Medicine』誌に発表されたもので、タイトルは「内皮細胞における機能増強型TRPV4変異が血液脳脊髄障壁の破壊とマウスの運動ニューロンの退行を引き起こす」です。 学術的背景 本研究の背景は、神経変性疾患に関する重要な問題、すなわち血液脳脊髄障壁（BSCB）の破壊が神経変性疾患を引き起こすかどうかに焦点を当てています。BSCBの破壊は、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症（ALS）、多発性硬化症、外傷性脳脊髄損傷、脳卒中、神経性疼痛など、さまざまな神経系疾患の顕著な特徴です。しかし、これまでのところ、BSCBの損傷が単独でこれらの病理変化を引き起こすかどうかは...
閉環光遺伝学神経制御による高忠実度抗疲労筋肉制御 背景紹介 骨格筋は動物や人間のほぼすべての運動を行う生物的な実行装置です。しかし、多くの神経系の条件において、中枢神経系と神経筋構成要素の間の通信経路が切断され、麻痺などの運動障害が生じます。神経義肢（NP）は、人工刺激により精密な命令を伝達することで失われた神経入力を代替し、筋肉の機能を回復させることができます。しかし、既存の機能的電気刺激（FES）は、その非生理的な筋肉ユニットの募集メカニズムにより正確な筋肉力の調節が難しく、迅速な疲労を示します。これが研究者をして、新しい刺激方法を探すよう促し、信頼性のある長時間の漸進的筋肉調節を提供する方法を模索しています。 近年、機能的光遺伝刺激（FOS）は光を用いて神経細胞を遺伝修飾する技術として...
同期記録で最大100万のニューロンの皮質ダイナミクスがニューロン数と次元性の無限スケーリングを明らかに 文章概要 この「同期記録で最大100万のニューロンの皮質ダイナミクスがニューロン数と次元性の無限スケーリングを明らかに」という科学報告は、「Neuron」誌（112巻、1694–1709ページ）に発表されました。著者はJason Manley、Sihao Lu、Kevin Barber、Jeffrey Demas、Hyewon Kim、David Meyer、Francisca Martínez Traub、そしてAlipasha Vaziriです。記事の発表日は2024年5月15日で、Rockefeller UniversityとThe Kavli Neural Systems Inst...