呼吸表面筋電図の電極位置に関する定量的比較研究 学術的背景 呼吸表面筋電図（Surface Electromyography, SEMG）は、非侵襲的な技術であり、呼吸筋の筋電活動を記録するために使用され、呼吸努力、患者と人工呼吸器の非同期性、および呼吸訓練の分析に広く応用されています。しかし、標準化された電極配置が欠如しているため、異なる研究間で使用される位置や設定に大きなばらつきがあり、これにより結果の比較可能性が制限され、臨床応用の進展も妨げられています。したがって、最適な電極位置を決定することは、呼吸SEMGの臨床での受け入れ度を高めるために重要です。本研究は、片側および両側バイポーラ導出の性能を定量的に比較し、呼吸SEMGの標準化に関する科学的根拠を提供することを目指しています。 ...
O-GlcNAc化がチロシンヒドロキシラーゼのセリン40のリン酸化とL-ドパレベルを調節 研究背景 神経系において、ドーパミン（dopamine）は重要な神経伝達物質であり、その合成過程における律速酵素はチロシンヒドロキシラーゼ（tyrosine hydroxylase, TH）です。THの活性は、さまざまな翻訳後修飾（post-translational modifications, PTMs）によって制御されますが、その中でも特にリン酸化（phosphorylation）は広く研究されています。しかし、近年、もう一つの翻訳後修飾であるO-GlcNAc化（O-linked β-N-acetylglucosamine, O-GlcNAc）が科学界の注目を集めています。O-GlcNAc化は動的...
末梢血中のα-シヌクレイン繊維が内皮細胞LAG3のエンドサイトーシスを通じてパーキンソン病の病態進行を悪化させる 学術的背景 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は加齢に伴う神経変性疾患であり、その主要な病理的特徴はα-シヌクレイン（α-synuclein, α-syn）の異常形成と伝播です。近年、研究により、パーキンソン病患者の血清中にα-シヌクレイン予形成繊維（α-syn preformed fibrils, α-syn PFFs）が存在することが明らかになりました。これらの末梢血中のα-syn PFFsは血液脳関門（Blood-Brain Barrier, BBB）を通過し、ニューロン損傷を悪化させることができますが、その具体的なメカニズムはまだ解明されてい...
外源性β-ヒドロキシ酪酸が2型糖尿病患者およびインスリン抵抗性を持つげっ歯類のBDNFシグナル、認知機能、アミロイド前駆体タンパク質処理に与える影響 学術的背景 2型糖尿病（T2D）患者は中高年期において神経変性疾患（例：アルツハイマー病）を発症するリスクが大幅に増加します。研究によると、外因性ケトン体サプリメント、特にβ-ヒドロキシ酪酸（β-OHB）を含むケトン体は、脳代謝をサポートし、脳由来神経栄養因子（BDNF）の発現を促進することによって脳を保護できる可能性があります。BDNFは、神経可塑性、ニューロン生存、認知機能にとって重要なタンパク質です。さらに、BDNFはアミロイド前駆体タンパク質（APP）の処理を調整し、アルツハイマー病（AD）の病理進行に影響を与えると考えられています。し...
新型エンドサイトーシス阻害剤がHIV-1 Tatタンパク質の神経細胞への侵入をブロック 学術的背景 HIV-1（ヒト免疫不全ウイルス1型）感染は、免疫系の機能低下だけでなく、神経認知障害（HIV-associated neurocognitive disorders, HAND）とも密接に関連しています。抗レトロウイルス療法（combined antiretroviral therapy, cART）によりHIV感染者の生存率は大幅に改善しましたが、HIV-1は依然として感染者体内に持続し、約3分の1の患者に神経認知障害を引き起こします。HIV-1の神経毒性は主にウイルスタンパク質Tat（transactivation of transcription protein）と関連しており、Tat...
Syntaxin 4 増強の細胞膜修復は骨格筋において Dysferlin に依存しない 背景紹介 細胞膜修復（Plasma Membrane Repair, PMR）は、細胞が膜の完全性を維持するための重要なプロセスであり、特に骨格筋などの主要な臓器における細胞死を防ぐ役割を果たします。Dysferlin は筋膜上に位置するカルシウム結合タンパク質で、骨格筋の細胞膜修復において重要な役割を果たすことが示されています。以前の研究では、細胞膜修復には膜輸送と膜融合が関与し、これは神経伝達におけるメカニズムと類似しています。可溶性 N-エチルマレイミド感受性因子付着タンパク質受容体（SNAREs）は、神経伝達においてカルシウム結合タンパク質である Synaptotagmin の支援により膜融合を...
自閉症児童の感情刺激下における機能的脳連結に関する研究 背景紹介 自閉症スペクトラム障害（Autism Spectrum Disorder, ASD）は、複雑な神経発達障害であり、主に社会的相互作用やコミュニケーション能力の欠如、および反復行動や限定された興味を特徴としています。ASDの核心的な特徴の1つは感情処理の障害であり、これは患者の社会的能力や生活の質に直接影響を与えます。ASDの研究はすでに何年も行われていますが、特に感情処理における脳機能接続パターンに関して、その神経メカニズムはまだ完全には理解されていません。機能的脳接続分析は、ASDの神経メカニズムを研究する重要な手段であり、脳波図（Electroencephalography, EEG）は非侵襲的技術として、リアルタイムで脳...
時間-周波数脳波に基づくうつ病検出の新しい方法：TFAGL 学術的背景 うつ病（Major Depressive Disorder, MDD）は、世界的に一般的な精神疾患であり、主な症状には気分の低下、罪悪感、自己評価の低さが含まれ、それに加えて興味の喪失、生活への情熱の減退、睡眠や食欲の乱れなどが伴います。世界保健機関（WHO）の統計によると、全世界で2億4600万人以上がうつ病の影響を受けており、そのうち約30〜35%の重症うつ病患者が毎年自殺を試み、約2〜15%が自殺に至っています。このため、うつ病は2024年までに障害につながる疾患の主要な原因になると予測されています。 現在、うつ病の臨床診断は主に医師と患者の対話およびアンケート調査に基づいていますが、診断結果は患者の主観的な意識や...
複数スケールの双曲的コントラスト学習に基づく被験者間脳波感情認識に関する研究 学術的背景 脳波（Electroencephalography, EEG）は生理信号として、感情計算（Affective Computing）分野で重要な役割を果たしています。従来の非生理的な手がかり（顔の表情や声など）と比較して、EEG信号は高い時間分解能と客観性を持ち、人間の感情状態をより信頼性高く反映できます。しかし、EEG信号には顕著な個体差があり、これが被験者間（Cross-Subject）感情認識において課題となっています。異なる被験者のEEG信号は年齢、心理状態、認知特性などの多様な要因に影響され、事前学習モデルの新しい被験者に対する汎化能力が低下する原因となります。 この課題に対処するために、研究者...
マウスの後部帯状皮質における樹状突起区画化可塑性は、時間的に近接した文脈記憶を結びつける 学術的背景 記憶の形成は動的なプロセスであり、個々の記憶は保存され、更新され、他の既存の記憶の枠組みに統合され、適応行動を促進します。近年の研究では、異なる記憶を符号化するニューロン集団の重複がこれらの記憶を結びつけることができ、一方の記憶を想起すると他方の記憶も想起されることが示されています。しかし、樹状突起可塑性メカニズムが記憶の連結において果たす役割については不明な点が多いです。樹状突起はニューロンの重要な構成要素であり、他のニューロンからの信号を受け取り統合します。樹状突起の区画化された可塑性（compartmentalized dendritic plasticity）は、記憶形成や記憶保存に...