これは尾部発育障害(caudal agenesis)の新しい分類方法に関する論文です。 尾部発育障害は、先天性の疾患で、主に下位の脊椎骨の欠損が見られる。これまでの尾部発育障害の分類は、骨の欠損レベルまたは終髄の位置に基づいていたが、これらの分類方法が脊髄異常と神経機能障害を適切に反映しているかどうかは議論の的となっていた。 本研究では、胚胎発生過程に基づく新しい分類法「胚胎発生学的分類法」を提案した。この分類法では、終髄の位置、形態、および馬尾の異常を考慮している。研究者は、1985年から2019年の間の89例の尾部発育障害患者の画像診断と神経系統の評価データを後方視的に分析し、新しい分類法に基づいて「形成障害群」、「退行障害群」、「正常群」の3群に分類し、この新しい分類法が患者の神経機能...
課題の複雑さと皮質言語マッピングの精度との関連性 はじめに 本研究では、直接皮質刺激マッピング(direct cortical stimulation mapping、DCS)による言語機能領域の同定において、課題の複雑さが精度に影響を与えるかどうかを検討しています。研究者らは、脳腫瘍が侵襲している皮質領域の神経細胞の計算能力が低下するため、複雑な言語課題(多音節語の命名など)では誤りが増える可能性があるという仮説を立てました。 論文の出典 この研究は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校(UCSF)の神経外科医のAlexaSemonche氏らによって行われ、2024年5月7日にオンラインで神経外科学雑誌「Neurosurgery」に掲載されました。本研究の概要は、2023年4月21日に開催...
神経科学研究で重大な突破:深層学習技術を用いて脳波信号から自然言語を復号化する ニューヨーク大学の学際的研究チームが最近、神経科学と人工知能の分野で重大な突破を遂げました。彼らは深層学習に基づく新しいフレームワークを開発し、人間の脳の神経信号から直接自然な人間の声を復号化して合成することができます。この革新的な成果は、失語症や失音症の患者のための新世代の音声脳機械インターフェースの開発につながる可能性があります。 研究の動機 音声障害は患者の社会生活と生活の質に深刻な影響を与えます。過去数十年にわたり、研究者たちは、脳から音声を復号化し合成する神経インプラントを開発することで、これらの患者のコミュニケーション能力を回復させようと努力してきました。しかし、トレーニングに必要な脳と音声データの希...
この研究では、研究者は癌抗原受容体(CAR)T細胞療法関連の免疫効果細胞誘発性神経毒性症候群(ICANS)におけるTAK1活性化経路の役割を探求しました。彼らはマウスICANSモデルを確立し、CAR19 T細胞の移植後、小脳細胞が活性化され、形態の変化が起こり、活性化マーカー(CD80、CD11c、主要組織適合性複合体クラスII分子など)の発現が増加することを発見しました。 マイクロアレイとシングルセルRNA解析により、活性化した小脳細胞においてTNF、CCL2、GM-CSFなどの炎症促進因子とそれらの関連経路遺伝子の発現が上方制御されていることが示されました。行動学的試験では、CAR19 T細胞療法を受けたマウスでは、不安の増加、記憶力の低下などの認知機能障害が認められ、血液脳関門の透過性...
人工知能分野には長年にわたって「弱教師あり学習」の問題がありました。つまり、訓練データにおいて、一部分のラベルのみが観測可能で、残りのラベルは未知です。多インスタンス学習(Multiple Instance Learning、略してMIL)は、この問題を解決する1つのパラダイムです。MILでは、訓練データがいくつかの「バッグ」(bag)に分けられており、各バッグには複数のインスタンス(instance)が含まれています。私たちはバッグのラベルのみを観測できますが、個々のインスタンスのラベルを知ることはできません。MILの目標は、バッグのラベルに基づいて、新しいバッグとそれに含まれるインスタンスのラベルを予測することです。 MILパラダイムは様々な科学分野で広く応用されており、特に医療画像分野...
睡眠と麻酔状態における脳の排出メカニズムの抑制 背景 代謝産物や有毒物質を脳から排出することは、神経系の健康を維持する上で重要なプロセスです。しかし、その具体的なメカニズムについては議論が分かれています。広く議論されている見解の1つは、睡眠状態では、いわゆる”グリンファティックシステム”(glymphatic system)が機能し、脳の排出プロセスが促進されるというものです。一部の研究者は、長期的な睡眠不足がグリンファティックシステムの機能障害を引き起こし、アルツハイマー病などの神経変性疾患を悪化させる可能性があると提案しています。また、一定量の麻酔薬も脳の排出機能を高めると考えられています。しかし、この理論には疑問視する意見もあります。 論文発表 本研究はイギリスのインペリアル・カレッジ...
強迫症の行動は、線条体の過剰な活性化と常に関連していました。線条体におけるカルシウム結合タンパク質陽性(すなわちパルバルブミン)のGABA作動性ニューロン(PVI)は、線条体活性を調節し、不適切な自発的行動を抑制する上で重要な役割を果たしています。線条体PVIの強迫症状の制御における潜在的な役割を調査するため、研究者はSapap3遺伝子欠損マウス(Sapap3-KO)の過剰な自己梳毛行動(強迫行動を評価する行動学的指標として)を評価しました。 研究の背景: 強迫行動は、強迫性障害などのさまざまな神経精神疾患の中核的な症状であり、皮質線条体回路の機能異常と関連していることを示す証拠が増えています。以前の研究では、強迫症患者や病的な反復行動を示す動物モデルにおいて、線条体領域のPVI密度が低下し...
この論文レポートでは、中脳のドーパミン神経細胞の自己刺激(intracranial self-stimulation、ICSS)の認知表象に関する研究について報告されています。著者は、ラットがなぜICSSを得るために努力するのか、つまりドーパミン神経細胞の発火が脳内でどのように表象されているのかを解明しようとしました。 研究背景: ドーパミン神経細胞の発火は通常、報酬予測誤差信号と考えられ、学習過程で教師信号として機能すると言われています。しかし、この信号自体に価値表象がなければ、なぜラットはこの信号を得るために努力するのでしょうか。ICSSの認知表象の基礎については、これまで十分に検討されていませんでした。 著者: この研究は、カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)とニュージャージー...
一、研究背景および目的 下腺(Subcommissural Organ、SCO)は、脳室系の入り口に位置する腺様構造であり、ヒトおよびその他の脊椎動物に分布していますが、その機能はこれまで完全に解明されていませんでした。これまでの研究では、SCOが神経発達調節、脳脊髄液内環境維持などのプロセスに関与する可能性が示唆されていますが、大半は細胞培養や器官移植などのモデルに依存しており、生体動物レベルでのその機能研究はあまり行われていませんでした。本研究では、遺伝子操作によりマウスのSCO細胞を特異的に除去し、脳発達におけるSCOの重要な役割を探究することを目的としています。 二、研究対象および方法 1. トランスクリプトーム解析によりSCOで高い特異性を持って発現する3つの遺伝子sspo、car...
アルツハイマー病(AD)は、年齢に関連する慢性の神経変性疾患で、その病理メカニズムには多くの要因が関与しており、脳の炎症も含まれています。小膠細胞、特にADのリスク遺伝子TREM2を発現しているものは、ADの発症に重要な役割を果たすと考えられていますが、その正確な貢献はまだ完全には明らかになっていません。最近の研究では、アミロイドβ蓄積に関連した老化と疾病のマウスモデルにおいて、高レベルのTREM2を発現する「老化した」小膠細胞のグループが存在し、これらの細胞のタンパク質発現プロファイルは、以前に発見された TREM2 依存性の「疾病関連」小膠細胞 (DAM) とは明らかに異なることが分かりました。研究者たちは、これらのTREM2を発現する「老化した」小膠細胞を除去することで、ADマウスモデ...