鉄死亡抑制剤が軽度脊髄損傷の早期および遅延治療効果を改善 学術背景 脊髄損傷（spinal cord injury, SCI）は急性期（acute period）だけでなく慢性期（chronic period）でも顕著な二次損傷（secondary damage）を引き起こします。これらの損傷は通常、酸化ストレス（oxidative stress）、炎症反応（inflammatory response）、細胞死のメカニズムなど多くの要因によって引き起こされます。このような背景の中で、鉄によって介在される一種の非アポトーシス細胞死である鉄死亡（ferroptosis）が科学界の注目を集めています。近年、鉄死亡は多くの神経系疾患と関連があることが発見されており、そのSCIに対する具体的なメカニズ...

原題目︰《Associations of CSF BACE1 with Amyloid Pathology, Neurodegeneration, and Cognition in Alzheimer’s Disease》 背景と研究目的 アルツハイマー病（AD）は高齢者の認知症の主な原因であり、その主な特徴の一つは脳内のβアミロイド（Aβ）プラークの蓄積です。βサイトアスパラギン酸プロテアーゼ1（BACE1）は、Aβの生成に重要な役割を果たします。過去の研究では、軽度認知障害（MCI）およびAD患者の皮質においてBACE1活性が顕著に増加していることが示されています。また、以前の臨床試験でBACE1阻害剤を導入した結果、脳の体積減少と認知機能の悪化の副作用が見られました。したがって、BAC...

アルツハイマー病におけるAPOEε4がリン酸化tauタンパク質相互作用ネットワークに与える影響 背景紹介 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease, AD）は、細胞外に沈着し自己集合して様々なタイプのAβ沈着を形成するβ-アミロイド（Aβ）と、神経細胞内に異常にリン酸化されたtauタンパク質（リン酸化tau, ptau）が蓄積し神経原線維変化を形成することを特徴とする神経変性疾患です。ADの発症メカニズムは、tau病理の神経解剖学的進行と密接に関連しており、これらの病理マーカーは脳の異なる領域に順次影響を及ぼし、Thalの五段階（Aβ病理）およびBraakの六段階（tau病理）に従います。 ADの遺伝的リスク要因の中で、Apolipoprotein E遺伝子（APOE）の多型...

神経細胞分類の革新的融合：ヒトとマウスの電気生理学データに基づく共通情報 科学界では長年にわたり、神経細胞の分類に関する大きな課題が存在しています。神経細胞を正確に分類することは、健康および疾患状態における脳の機能を理解するために非常に重要です。Bar-Ilan UniversityのOfek Ophir、Orit Shefi、およびOfir Lindenbaumが主導するこの研究は、《Neuroinformatics》誌に発表されており、ヒトとマウスからの電気生理学データを統合的に使用して神経細胞を分類するための新しい機械学習フレームワークを提案しています。 研究背景 神経細胞は神経系の基本単位であり、Ramon y Cajalが1995年に発表した《人と脊椎動物の神経系の組織学》以来、そ...

神経情報学分野における新たな突破口：Cadenceツールを用いたカルシウムイベント検出に関する研究報告 背景紹介 カルシウムイメージング技術は、神経細胞集団の研究に革命をもたらし、研究者に多数の神経細胞の活動を同時に可視化および監視する強力なツールを提供しています。カルシウムイメージングは蛍光カルシウム指示薬を利用し、これらの指示薬は細胞内カルシウムレベルの変化に伴い発光し、そのカルシウムレベルは神経細胞の活動と密接に関連しています。これらの蛍光変化をイメージングすることにより、研究者は神経細胞集団の動態をリアルタイムで取得し、複雑な神経回路やネットワークを研究することができます。 カルシウムイメージングは相対的な蛍光変化δf/f曲線を生成することができますが、神経細胞集団を研究する科学者は...

ベイズ多層グラフ分類器を使用した機能的脳連結研究 研究背景と問題提起 近年、高齢者の認知制御に対する研究がますます重視されています。特に人口の高齢化が進行する中で、高齢者の認知機能を理解することが一層重要になっています。これは医療コストに関わるだけでなく、高齢化社会がもたらす重大な経済的および社会的影響があるためです。高齢者が認知制御タスクを行う際の脳機能連結の変化を研究することは、認知神経科学の領域に貴重な見識を提供します。本研究は、機能的磁気共鳴画像（fMRI）データを通じて、認知機能の低下と脳各領域間の相互関係の連動性を探りました。 論文の出典と著者情報 本研究は、Sharmistha Guha、Jose Rodriguez-Acosta、および Ivo D. Dinov によって執筆...

神経情報学研究：多カメラシステムによる神経解剖学3Dモデルの撮影 学術背景 中枢神経系の外科解剖学、特に頭蓋骨と脊柱は極めて複雑な三次元（3D）構造を持ち、学習者がそれぞれの構造間の複雑な関係を完全に理解するのは難しいです。これらの解剖学的関係を正確に理解し、3D認識を持つことは、安全な脳外科手術を行い、手術合併症を減少させるために非常に重要です。現在、教科書と図譜は人間の解剖学と脳外科を教える標準的方法となっています（Rhoton, 2023）。しかし、死体解剖は神経外科解剖学の最も現実的なモデルと見なされていますが（Sotgiu et al., 2020）、そのコストは高く、すべての神経外科および解剖学コースで普及しているわけではありません。したがって、実験室での学習にアクセスできない学...

MRQA：MRIプロトコル非適合の広範な問題を解決するためのツール 背景紹介 近年、大規模神経画像データセットは、脳と行動の関係を研究する上で極めて重要な役割を果たしています。例えば、アルツハイマー病神経画像計画（ADNI）、ヒトコネクトームプロジェクト（HCP）、および青年脳認知発達（ABCD）研究などがあります。これらのデータセットは、通常複数のサイトや異なるスキャナーモデルで収集されます。しかし、サイト間や機器間でのデータ収集には、イメージングパラメータの一貫性の欠如という重大な問題があります。このパラメータの不一致はデータ品質に深刻な影響を及ぼし、信号対雑音比（SNR）および統計的効力を低下させ、研究結果を無効にする可能性さえあります。 従来、MRIスキャンプロトコルの一貫性を確保す...

ADAM10媒介によるヒトプリオンタンパク質の切断と神経変性疾患との関係 背景紹介 多機能タンパク質のポリペプチド内切断処理はその生理機能の調節において重要であり、多くの病理状態においても重要な役割を果たします。プリオンタンパク質（Prion protein, PrP）は広く発現する糖脂質酵素アンカータンパク質として、神経系における高発現性と多くの生理的役割が多機能性を示唆していますが、致命的で感染性のある神経変性プリオン病における主要な病理学的役割も確立されています。例えばCreutzfeldt-Jakob病（CJD）です。PrPはその病原性異性体（Prion protein scrapie, PrPsc）のテンプレート化と進行性誤折りたたみ及び沈着により神経細胞の死と脳海綿状変化を引き起...

アルツハイマー病患者の網膜異常tauタンパク質研究報告 序論 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease, AD）は世界中の老年性認知症の主な原因です。ADの病理特徴には、脳内のアミロイドβタンパク質（amyloid beta-protein, Aβ）の沈着および異常な微小管関連のtauタンパク質の蓄積があります。tauタンパク質はADの病程中に過剰リン酸化（hyperphosphorylation, p-tau）やシトルリン化（citrullination, cit-tau）などの翻訳後修飾を受け、有毒な寡聚体（oligomeric-tau, oligo-tau）を形成します。これらの寡聚体は感染したニューロン内に広がるだけでなく、tauタンパク質をフィブリルおよび二重螺旋フ...