高マグネシウムが弱視患者の両眼視覚回復を促進するメカニズムの研究：TRPM7の役割 脳発達の重要な時期において、異常な視覚体験は弱視などの視覚機能障害を引き起こす可能性があります。現在の研究によると、高マグネシウム（Mg^2+）補給は成体の視覚皮質のシナプス可塑性を回復させ、成人の弱視眼の視力回復を促進することができます。しかし、Mg^2+が成人の弱視患者の両眼視覚を回復させることができるかどうか、またその潜在的な分子メカニズムは何かについては、まだ明らかになっていません。脳科学と知能技術の卓越センター、中国科学院の研究者らが2023年8月9日に受理し、2024年3月6日に受理された論文が、この現象の研究に新たな洞察を提供しています。この研究は「Neurosci. Bull.」に掲載されてい...

高速読書における後頭側頭葉ネットワークの役割 - fMRIに基づく研究 背景紹介 読書は人間が新しい知識を獲得する最も効果的な認知的手段です。英語を母語とする成人の平均読書速度は1分間に200〜400単語(w/min)ですが、多くの人がより速く効率的に新しい知識を得るために読書速度の向上を望んでいます。一部の速読愛好家は、英語の文章を1分間に3万〜4万単語の速度で読むことができると主張しています。読書速度を向上させるために、発音の習慣を抑制する、読書中に重要な単語や概念に集中する、文を繰り返し読むことを避ける、訓練によって視野を広げるなど、さまざまな戦略が採用されることがあります。 これらの戦略の提案は、読書過程における脳活動の研究を促しました。既存の研究によると、読書過程には複数の複雑な言...

神経振動を通じてエビングハウス錯覚の異なる認知メカニズムを解明する 学術的背景 人間の視覚における大きさの知覚は物理的世界を完全に忠実に反映しているわけではなく、文脈に大きく依存しています。例えば、ある物体が多くの小さな物体に囲まれているとき、大きな物体に囲まれているときよりも大きく見えるという現象があり、これはエビングハウス錯覚と呼ばれています。視覚錯覚は、視覚世界における意識的経験のメカニズムを理解するためのユニークな視点を提供します。エビングハウス錯覚は2つの認知メカニズムで説明できます：低次の輪郭相互作用と高次の大きさ比較です。低次の輪郭相互作用は、輪郭や特徴レベルで発生する感覚的相互作用で、図形が他の図形に囲まれたときの知覚的歪みを引き起こします。このメカニズムは一次視覚野（V1）...

『Neurosci. Bull.』に発表された最新の研究論文『Chemokine CCL2 Promotes Excitatory Synaptic Transmission in Hippocampal Neurons via GluA1 Subunit Trafficking』において、中国科学院上海神経研究所、北京大学生命科学学院を含む複数の研究機関の研究者らは、ケモカインCCL2がGluA1サブユニットの表面発現を調節することで、海馬ニューロンの興奮性シナプス伝達を促進する方法について詳細に検討しました。 研究背景と目的 ケモカイン（サイトカイン）は、免疫細胞の発達、成熟、および疾患の発生過程において重要な役割を果たすことが知られている小分子分泌タンパク質です。しかし、ケモカインは中...

海馬ニューロンにおけるMyosin Va依存性NMDA受容体輸送メカニズムの研究 海馬ニューロンにおいて、NMDA受容体（N-Methyl-D-Aspartate Receptor、略してNMDAR）はグルタミン酸受容体のサブタイプであり、シナプス後応答の調節や脳機能の多様な作用に極めて重要です。シナプス後領域のNMDAR数は電気生理学的入力や感覚的刺激に応じて変化し、新しいNMDARが樹状突起スパイン（dendritic spines）に輸送されることで、シナプス後のNMDAR数が増加し、シナプス可塑性や記憶の固定化に有利に働きます。 研究背景 AMPA受容体（α-Amino-3-Hydroxy-5-Methyl-4-Isoxazolepropionic Acid Receptor、略して...

背景紹介 無菌性神経炎症（sterile neuroinflammation）は様々な神経系疾患を引き起こす重要な要因です。髄鞘破片は、多くの神経系疾患（脳卒中、脊髄損傷（SCI）、多発性硬化症（MS）、外傷性脳損傷（TBI）、神経変性疾患など）の脱髄過程で損傷した髄鞘から放出される物質で、炎症刺激物として自然免疫細胞を活性化し、疾患の進行過程で炎症反応を促進します。しかし、髄鞘破片がどのように自然免疫と神経炎症を引き起こすメカニズムはまだ明らかになっていません。 本論文の著者らは、髄鞘破片によって引き起こされる神経炎症におけるLysophosphatidylserine (Lysops)-gpr34軸の重要な役割を探究しました。先行研究では、髄鞘破片によるミクログリアの活性化と炎症性サイト...

カスタムパッシブダイナミック足首装具は脳卒中後の歩行効率と速度を改善する 背景紹介 脳卒中は長期的な障害を引き起こす主要な原因の一つであり、毎年アメリカでは79.5万人以上が脳卒中の影響を受けています。脳卒中後の一般的な問題の一つに患側の足底屈筋の筋力低下（plantar flexor weakness）があり、これにより足の中間期から終末期の前向き脚回転制御能力や推進期の前方推進能力が影響されます。足底屈筋の機能障害は、立位中期の過度な足首背屈（excessive ankle dorsiflexion）や持続的な膝関節過伸展（hyperextension）を引き起こし、その結果、歩行速度の低下、歩幅の非対称性、歩行代謝コストの増加を招きます。これらの問題は脳卒中サバイバーの機動性や日常活動...

両手の連携と脊髓神経の調整：経皮的脊髓刺激が両手動作の神経基盤にどう影響を与えるか 背景：人間は複雑な方法で両腕を使用し、しばしば両手の連携が求められる。神経系の疾患は、人間の運動システムの顕著な特徴を制限してしまう。神経調節技術がどのように両手の連携の神経機構を変えるかを理解することは、効果的なリハビリ介入を設計するための重要なステップである。非侵襲的な脊髓の活性化である経皮的脊髓刺激(TSCS)は、脊髓損傷後の運動機能回復を促進した。多くの研究が、これらの効果の基礎となる神経機構を様々な電気生理学的ツールで捉えようとしているが、特に両手の動作中における皮層リズムに対するTSCSの影響は、脳波(EEG)の記録を通じてはっきりとはわからない。 研究者は、神経系が健全な12名の参加者を対象に、...

ヒト小膠細胞における形態特異的なカルシウムシグナル特性の研究 背景と研究目的 小膠細胞は中枢神経系(CNS)の主要な免疫細胞であり、発達、シナプス伝達、神経可塑性、睡眠、外傷、膠芽腫、神経変性疾患などほぼすべての生理的および病理学的プロセスに関与しています。また、小膠細胞は危険関連分子パターン(DAMPs)と病原体関連分子パターン(PAMPs)を感知することで微小環境をモニタリングしています。小膠細胞は、多数の異なる膜受容体をコードする遺伝子（「小膠細胞センソーム」と呼ばれる）を発現し、細胞内カルシウムイオン濃度の変化を検出することで、サイトカインやその他の炎症因子の生成と放出、細胞増殖、分化、遊走、貪食作用を引き起こします。マウスモデルでは、小膠細胞のカルシウム一過性シグナルは神経ネットワ...

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...