脳表面ニューロン活動を可視化する脳波マイクロディスプレイ 背景紹介 現在の脳外科手術における機能的マッピングは主に神経外科医と電気生理学者の間の言語的なやり取りに依存しています。これらのプロセスは時間がかかり、分解能が限られています。さらに、脳活動を測定するための電極グリッドの分解能は低く、脳表面にしっかりと密着させることは難しいです。手術中にリアルタイムで脳表面のニューロン活動をより効果的に監視および表示するために、本研究では2048個の窒化ガリウム（GaN）発光ダイオード（LED）を搭載した脳内電気生理学マイクロディスプレイ（iEEG microdisplay）を提案および開発しました。 研究概要 本論文はYoungbin Tchoeらによって書かれ、カリフォルニア大学サンディエゴ校の電...

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...

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...

細胞質の鉄-硫クラスターの組み立てを抑制することにより、PTENを回復し、グリオーマ幹細胞を抑制する 背景紹介 膠芽腫（Glioblastoma、GBM）は最も致命的な原発性脳腫瘍の一つです。グリオーマ幹細胞（Glioma Stem Cells、GSCs）は悪性表現型を起動し維持するだけでなく、治療抵抗性も強化します。PTENは膠芽腫で頻繁に突然変異を起こしますが、PTENが完全なGSCにおける機能と調整機序は未だ明確ではありません。本研究は、PTENが完全なGSCにおける役割とその潜在的な臨床的意義を探ることを目指しています。 論文出典 著者には、南京医科大学などの研究機関からのJianxing Yin、Xin Ge、Fangshu Dingなどの研究者が含まれます。研究成果は2024年3...

低酸素マクロファージが膠芽腫における治療潜在能力の認識 学術背景 膠芽腫（Glioblastoma，GBM）および異柠檬酸脱水素酶（IDH）変異型膠腫は成人に最も一般的な悪性脳腫瘍である。腫瘍関連マクロファージ（Tumor-associated macrophages，TAMs）はこれらの腫瘍において主要な免疫細胞浸潤群であり、これらの細胞は悪性細胞と直接相互作用し、腫瘍進行を促進し、免疫抑制微小環境を形成する。それゆえ、TAMsは魅力的な治療ターゲットとなり、TAMの募集や生存を抑制する、TAMの貪食機能を回復する、TAMの表現型を再プログラムするなどの多様な治療戦略に広く用いられている。しかし、現段階の大規模臨床試験の効果は限定的であり、その主な理由はTAMの細胞多様性および可塑性に起因...

畳み込みニューラルネットワークに基づく頭部衝撃動力学測定のノイズ除去の研究と応用 研究背景 軽度外傷性脳損傷（MTBI）は、世界的な健康の脅威である。人間は転倒、交通事故、スポーツなどの状況でMTBIのリスクにさらされることが多い。統計によると、2016年には世界で2700万件以上の脳損傷の事例があり、そのうち80%は「軽度」の脳損傷で、症状は比較的軽いが長期的な病理変化を引き起こす可能性がある。MTBIの病状分類は通常、グラスゴー昏睡尺度（GCS）によって行われ、そのスコアが12以上の患者は軽度脳損傷に分類される。急性期後には症状が迅速に回復することが多いが、長期的には慢性外傷性脳症（CTE）などの合併症が生じる可能性がある。 頭部衝撃が脳に与える影響を定量化するために、研究者は頭部運動学...

科研報告：ポリエチレン基頭蓋インプラントを用いた超音波ガイド下での頭蓋内焦点超音波焼灼治療の実現可能性に関する研究 学術背景 焦点超音波（Histotripsy）は、非温熱的かつ非侵襲的な癌腫瘍焼灼技術です。その頭蓋内応用においては、頭蓋骨による超音波の著しい吸収および反射が問題となり、大規模で複雑なアレイトランスデューサを使用してこれを克服する必要があります。この問題を解決するため、超音波が頭蓋内空間に侵入する際の歪みを減少させる目的で、ポリエチレン基生体対応頭蓋修補物が開発されました。しかし、この方法が高強度焦点超音波治療（例：Histotripsy）に対してどの程度実行可能であるかは、十分には検証されていません。 出典と著者情報 本研究は、Lauren Ruger、Maya Langm...

MRI による段階的焦点超音波両側視床下核切除術でパーキンソン病を治療 背景紹介 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は一般的な神経変性疾患で、震え、硬直、運動緩慢などの運動症状が主に現れる。伝統的な治療法として、薬物療法および外科手術があり、後者には深部脳刺激術（Deep Brain Stimulation, DBS）や放射周波外科手術も含まれ、これらも進化を続けている。しかし、片側のMRIガイド下での焦点超音波視床下核切開術（FUS-STN）は、非対称性のパーキンソン病患者の対側における運動特性を改善することが証明されているが、両側FUS-STNの実現可能性はまだ検討されていない。片側治療では全体的な症状の制御ができず、特に進行途中の未治療の側の身体に運動の悪...

EGFRおよびIL13Rα2を標的とした二重特異性CAR T細胞による再発膠芽腫治療の効果 近年、再発性膠芽腫（RGBM）の治療は継続的に探求および改良されていますが、全体の生存率は依然として1年未満であり、治療は依然として大きな課題に直面しています。既存の治療法の限界と再発性膠芽腫の複雑さにより、科学者たちはさまざまな治療法を模索し続けています。本論文では、Nature Medicine誌に発表された臨床試験の中間結果を報告し、EGFRおよびIL13Rα2標的の二重特異性キメラ抗原受容体T細胞（CAR-T）療法が再発性膠芽腫患者に及ぼす効果を主要に研究しています。 研究背景と動機 再発性膠芽腫は高度に悪性の脳腫瘍であり、通常の放射線療法や化学療法は再発ケースにおいて効果が限られており、現在...

概要 近年、研究者は感情イベントの状況認識と目標指向の反応が適応機能にとって重要であることをますます認識してきました。行動と感情調整のモデルでは、外側前頭前野（lpfc）は、目標に関連する表象を維持し、認知制御を促進するものと考えられています。しかし、この仮説は因果推論手法によってほとんどテストされていません。R. C. Lapateらは『Nature Communications』で発表した論文で、健康な被験者の中央外側前頭前野（mid-lpfc）の機能を修正し、さらに機能的磁気共鳴画像（fMRI）スキャンを組み合わせることで、この理論を初めて検証しました。 研究背景 外側前頭前野（Lpfc）は感情調節に重要な役割を果たすと広く考えられており、特に認知再評価において、人々が目標に従って感情...