アルツハイマー病におけるアミロイド関連の高接続性がタウタンパク質の拡散を促進 学術背景紹介 アルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）は、一般的な神経変性疾患であり、その病理学的特徴は脳内のアミロイドβ（Amyloid-beta, Aβ）の沈着とタウタンパク質の異常な凝集および拡散です。従来の「アミロイドカスケード仮説」では、Aβの蓄積がタウタンパク質の病理変化を引き起こし、結果として神経細胞の退化と認知機能の低下をもたらすとされています。しかし、Aβがどのようにしてタウタンパク質の拡散に影響を与えるかは未解決のままでした。既存の研究では、Aβが神経細胞の過活動や高接続性を引き起こし、活動依存的なタウタンパク質の拡散を促進する可能性が示唆されています。このメカニズムは...

筋萎縮性側索硬化症患者における早期睡眠異常のメカニズムと治療の探求 学術的背景 筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）は、進行性の筋力低下と呼吸不全を引き起こす致死的な神経疾患です。ALSの主な症状は運動機能障害ですが、近年の研究では、ALS患者には睡眠障害を含む様々な非運動性症状があることが明らかになっています。しかし、ALS患者の睡眠異常に関する研究は比較的少なく、特にこれらの睡眠異常が運動症状に先行するかどうか、およびその潜在的なメカニズムは十分に解明されていません。したがって、ALS患者の早期睡眠異常の特徴とその神経メカニズムを研究することは、疾患の病態理解と新たな治療戦略の開発にとって重要な意義を持ちます。 本研究では、ALS患者...

GNAO1（Gタンパク質αサブユニットO1）遺伝子の突然変異は、重度の小児脳症の主要な原因の一つと考えられています。この脳症は通常、てんかん、運動障害、発達遅延、知的障害などの症状を示し、既存の治療法では効果が限定的です。GNAO1遺伝子がコードするGαOタンパク質は、神経細胞のシグナル伝達に重要な役割を果たしており、その突然変異によりシグナル伝達に異常が生じ、一連の神経系疾患を引き起こします。これまでの研究では、亜鉛塩（zinc salts）がGNAO1突然変異タンパク質の機能異常を部分的に矯正できることが示されていますが、その具体的な作用メカニズムや臨床応用の安全性は十分に検証されていません。 本稿では、系統的な前臨床研究と初の人間試験を通じて、亜鉛塩がGNAO1関連脳症の治療における有...

腹側前運動皮質における時間知覚の神経動態に関する研究 学術背景 時間知覚は神経科学研究の中心的な問題の一つであり、特に認知的要求が変化する際に大脳がどのように時間を符号化するかが重要な課題です。時間は「長」または「短」と分類されるか、または連続的な時間間隔として正確に表現されます。腹側前運動皮質（ventral premotor cortex, VPC）は複雑な時系列処理、例えば言語処理において重要な役割を果たしますが、その時間推定における具体的な役割はまだ十分に探求されていません。本研究では、霊長類が時間間隔比較タスク（time interval comparison task, TICT）と時間間隔分類タスク（time interval categorization task, TCT）...

猿類の自由な活動中の視覚行動研究：革新的な眼動追跡システムの開発と応用 学術的背景 視覚システムは、特に大脳皮質内の視覚経路のメカニズムにおいて、霊長類の神経系の中で最も深く研究されている領域の一つです。しかし、現在までに霊長類が現実世界の環境で自由に活動し、探求する際の視覚機能に関する研究は非常に限られています。この研究の空白は、主に自由に活動する個体の目の動きを正確に、高速かつ高解像度で追跡できる技術の欠如によるものです。従来の研究方法では、通常動物を頭部固定して実験室内で観察するため、自然な行動における視覚システムの理解が制限されていました。したがって、動物の自由な活動を制限せずに目の動きを正確に記録できる技術を開発することは重要な研究方向となりました。 論文の出典 「Active v...

「ドメイン一般性覚醒」に関する神経科学研究レポート 学術背景 覚醒（Arousal）は、神経科学の核心概念であり、大脳と身体状態の変動を指し、通常は動機付けられた行動と関連しています。覚醒という用語は広く使用されていますが、その定義は不明確で、教科書によって異なる解釈があります。一つの見解では、覚醒は多様な生物過程の抽象的な反映であるとされ、別の見解では共通の神経学的基礎があるとされます。この概念的な対立により、覚醒の分類と定義は解決すべき重要な問題となっています。さらに、覚醒に関する科学文献は非常に豊富（約50,000編の論文）ですが、系統的なレビューやデータ駆動型の分析による本質の解明はこれまでありませんでした。この空白を埋めるために、本研究では大規模テキストマイニング技術と神経イメージ...

微眼動が高視覚鋭度の能動的感覚メカニズムとして機能する 学術背景 人間の視覚感知は複雑なプロセスであり、特に目を安定させようとすると、眼球は自覚せずに微小な動きを生じます。これを微眼動（Fixational Eye Movements, FEM）と呼びます。これらの微眼動には通常、ドリフト（drift）とマイクロサッケード（microsaccades）の2つのタイプがあります。過去の研究では、微眼動により網膜上の画像が揺れることを示していますが、人間の視覚システムはそれでも微眼動の振幅よりも細かい詳細を感知することができます。この現象は科学界で広い関心を集めています：なぜ微眼動が視覚鋭度を損なうだけでなく、むしろその影響が積極的であるのか？ この問いに答えるために、研究者たちは理論と実験を組...

瞑想が脳神経調節に及ぼす影響に関する研究：慈愛の瞑想を例として 学術的背景 瞑想は、感情を調節し、精神的な健康を向上させる心理的訓練技術として長い間考えられてきました。特に、慈愛の瞑想（Loving-Kindness Meditation, LKM）は、自己と他者に対するポジティブな感情を育むことに焦点を当てた瞑想法として、感情調節と精神的な健康に大きな利点があるとされています。しかし、瞑想が脳活動に及ぼす影響は、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）や脳波図（EEG）などの非侵襲的な技術を通じて広く研究されてきたものの、扁桃体や海馬などの深部脳領域での神経メカニズムはまだ明らかではありません。深部脳領域は感情調節や記憶において重要な役割を果たしていますが、技術的な制約により、これらの領域の活動を...

電気生理学がてんかん研究に与える役割：発作から間発作期活動および併存疾患まで 学術的背景 20世紀初頭以来、電気脳波（Electroencephalography, EEG）はてんかん研究の重要なツールとして機能してきました。EEG技術は科学者が脳電信号を記録・分析するだけでなく、てんかんの病態生理メカニズム、機能ネットワーク組織、発作の背後にあるメカニズムを明らかにするのに貢献してきました。技術の進歩により、EEGの応用範囲は超低周波と高周波活動の研究にも拡大し、これらの研究はてんかんの発生と進行を理解する新たな視点を提供しています。しかし、EEG技術は空間分解能が限定されていることやアーティファクトの干渉などの課題も抱えています。そのため、研究者たちはEEG技術の改善を目指し、光遺伝学、...

神経集中治療の低所得および中所得国の組織状況に関する研究 学術的背景と問題提起 神経集中治療（Neurocritical Care, NCC）は、集中治療医学の独特な分野として過去数十年間で急速に発展してきました。研究によると、急性脳損傷患者が専門チームによって管理される専用ユニットで治療を受ける場合、その予後は著しく改善することが示されています。NCCは高所得国（High-Income Countries, HICs）では既に非常に成熟していますが、多くの低所得および中所得国（Low- and Middle-Income Countries, LMICs）ではこの分野はまだ初期段階にあります。 HICsとLMICsの間に明显的なリソースの違いがあります。これは、集中治療室（Intensiv...