3T FLAIR*を用いた中央静脈徴候（CVS）画像の多施設研究における信頼性 学術的背景 多発性硬化症（Multiple Sclerosis, MS）は、中枢神経系の慢性炎症性疾患であり、白質病変（White Matter Lesions, WMLs）の形成が特徴です。MRI（磁気共鳴画像）は、MSの診断と経過観察において重要なツールであり、特にT2強調液体減衰反転回復（T2-FLAIR）画像は、脳の白質病変を識別するために広く使用されています。しかし、非特異的な白質病変は他の神経疾患でも一般的であり、これがMSの誤診を引き起こす可能性があります。 近年、中央静脈徴候（Central Vein Sign, CVS）が新しい診断バイオマーカーとして提案されています。CVSは、MS病変が小静脈...
高誘電率パッドを用いた3T胎児MRIにおける画質向上とSAR低減の研究 背景紹介 医学画像技術の進歩に伴い、胎児MRI（磁気共鳴画像）は出生前診断においてますます広く利用されるようになっています。超音波検査と比較して、MRIはより高い軟組織分解能とコントラストを提供し、特に胎児の脳、肺、脊椎などの複雑な構造の画像化において顕著な利点を持っています。しかし、磁場強度が高くなるにつれ、3T MRIは胎児画像化において2つの技術的課題に直面しています。1つは誘電効果による画質の低下、もう1つは比吸収率（Specific Absorption Rate, SAR）の増加です。SARの増加は胎児と母体に潜在的な熱的リスクをもたらすだけでなく、画像パラメータの調整を制限し、画質とスキャン時間に影響を与え...
大きな灌流ミスマッチ容積は中型血管閉塞性脳卒中患者の入院期間延長と関連 学術的背景 脳卒中（stroke）は世界で2番目に多い死因であり、患者と医療システムに大きな負担をかけています。入院期間（length of stay, LOS）の延長は、脳卒中後の不良な臨床結果と密接に関連しており、院内感染、胃腸出血、退院時の神経機能の悪化、脳卒中後うつ病、および障害リスクの増加などを引き起こします。さらに、入院期間の延長は脳卒中ケアとリハビリテーションのコストを増加させ、医療資源と病院のキャパシティに圧力をかけます。 大血管閉塞（large vessel occlusion, LVO）では、入院期間に影響を与える要因（脳卒中の重症度、脳卒中容積、血管内治療の種類など）が広く研究されていますが、中型血...
外傷性脳損傷患者の構造的および機能的ネットワーク接続の変化に関する研究 背景紹介 外傷性脳損傷（Traumatic Brain Injury, TBI）は、長期的な認知、感情、身体症状を引き起こす可能性のある一般的な神経疾患です。多くの患者は受傷後数か月以内に症状が緩和されますが、一部の患者は受傷後数年から数十年にわたって症状が持続することがあります。TBIが脳に与える影響をより深く理解するために、研究者たちは脳の構造的接続（Structural Connectivity, SC）と機能的接続（Functional Connectivity, FC）の関係に注目しています。SCは通常、拡散テンソル画像（Diffusion Tensor Imaging, DTI）を用いて白質の完全性を評価し、...
慢性耳鳴患者の脳機能ネットワークトポロジー特徴の再編成研究 学術的背景紹介 耳鳴りは、外部音源や内部の聴覚知覚がない状況で音を感知する現象であり、世界的な有病率は11.9％から30.3％の間です。耳鳴り患者は、聴覚過敏や聴力障害などの聴覚症状だけでなく、不安、うつ、不眠、注意力散漫などの心理的症状も経験します。これらの症状は、耳鳴りの重症度と密接に関連しています。2014年に発表された米国臨床診療ガイドラインによると、耳鳴りは最近発症した耳鳴り（持続期間6ヶ月未満）と持続性耳鳴り（持続期間6ヶ月以上）に分類されます。最近発症した耳鳴りと持続性耳鳴りは、通常、音量、周波数、および耳鳴りに関連する情緒障害の違いなどの異なる臨床的特徴を示します。しかし、耳鳴りの慢性化の正確なメカニズムはまだ不明で...
オピオイド使用と離脱中のデフォルトモードネットワークの機能的接続性に関する研究 背景紹介 オピオイドの乱用は、特に米国において、公衆衛生上の深刻な問題となっています。1999年以降、オピオイド過剰摂取による死亡者数は3倍に増加しています。オピオイドは依存症を引き起こすだけでなく、慢性疼痛、免疫系の抑制、および注意力、記憶力、実行機能などの神経認知機能の障害とも関連しています。さまざまな治療法が存在するにもかかわらず、オピオイド依存症患者の再発率は依然として非常に高く、これが依存症の異なる段階における新しい介入手段の探求を促しています。 機能的神経画像法（functional neuroimaging）は、依存症の神経メカニズムを研究するための新しい視点を提供します。デフォルトモードネットワー...
迅速かつ大規模なキラル蛍光硫黄量子ドットの合成と細胞内温度モニタリングへの応用 学術的背景 蛍光ナノ材料は、エネルギー収集、照明表示、通信・情報技術、生物学、医学などの分野で幅広い応用が期待されています。その中でも、硫黄量子ドット（Sulfur Quantum Dots, SQDs）は、環境に優しく、優れた生体適合性、および調整可能な表面化学的特性を持つ新しい金属フリーの量子ドットとして、近年注目を集めています。しかし、硫黄量子ドットの大規模な製造と消費者市場への応用は依然として課題があり、特にその製造プロセスは時間がかかり、短時間で高品質の生成物を得ることが難しい状況です。そのため、迅速かつ大規模に硫黄量子ドットを合成する方法を開発し、生物医学分野での応用を探求することが現在の研究の焦点と...
レーザー処理されたスクリーン印刷カーボン電極を用いた電気化学発光イメージング研究 学術的背景 電気化学発光（Electrochemiluminescence, ECL）は、電気化学と発光技術を組み合わせた分析方法であり、高感度、高選択性、低バックグラウンドノイズなどの利点を持ち、バイオセンシングやイメージング分野で広く利用されています。近年、生物医学的検出ニーズの増加に伴い、ECL技術のバイオマーカー検出への応用が注目を集めています。しかし、従来のECL電極材料（金やプラチナなど）は高コストで製造が複雑であり、大規模な応用が制限されていました。カーボン系電極材料は、低コスト、良好な導電性、および製造の容易さなどの利点から、ECL応用の理想的な選択肢となっています。しかし、カーボン系電極の表面...
大脳皮質運動マップの新たな発見 背景紹介 人間や他の霊長類は、多種多様な複雑な身体運動を実行することができます。これらの運動の開始と制御は、複数の皮質および皮質下構造に依存しています。その中でも、一次運動野（Primary Motor Cortex, M1）は中心前回（precentral gyrus）に位置し、運動の実行において中心的な役割を果たします。M1の重要な特性の一つは、その体部位トポグラフィー（somatotopic organization）です。つまり、ニューロンの位置とそれらが制御する身体部位との間に系統的な対応関係があります。例えば、中心前回の頂部から腹側に向かって、ニューロンは順に足、脚、手、腕、上体、顔、頭を制御します。この組織構造の初期の証拠は、覚醒開頭手術を受ける...
てんかん関連腫瘍の最新分類と動物モデル研究 背景紹介 てんかんは一般的な神経系疾患であり、一部の患者は脳腫瘍、特に低悪性度神経上皮腫瘍（low-grade neuroepithelial tumors, LGNTs）を伴うことがあります。これらの腫瘍は通常ゆっくりと成長しますが、薬剤耐性てんかんと高い関連性があります。近年、これらの腫瘍に関する研究が進んでいますが、抗てんかんおよび抗腫瘍の特効薬はまだ開発されていません。これらの腫瘍とてんかんの関係をより深く理解するために、研究者たちは動物モデルを用いて腫瘍の成長と神経細胞との相互作用を模倣し始めています。 本論文は、Silvia Cases-Cunillera、Lea L. Friker、Philipp Müller、Albert J. B...