背景紹介と研究の動機 神経科学の分野では、学習や記憶の過程は脳内の複雑な細胞活動の調節に依存しています。これまで多くの研究は、神経回路の再構築の物質的基盤として神経細胞間のシナプス可塑性（synaptic plasticity）、たとえば長期増強（long-term potentiation, LTP）や長期抑制（long-term depression, LTD）に焦点を当て、神経科学の発展を推し進めてきました。しかし近年、新たな研究分野である星状膠細胞（astrocytes）が脳機能に与える影響への関心が高まっています。星状膠細胞は単なる神経細胞の「脇役」ではなく、神経細胞の代謝調節、細胞外イオン環境の緩衝、神経伝達物質の取り込み、調節性分子の分泌など、さまざまな方法で神経活動やシナプス...

従来の経路を回避し、「非正統的」前庭入力を掘り下げて高齢者の認知的ナビゲーション障害を補正する新たなブレークスルー ——『harnessing a noncanonical vestibular input in the head-direction network to rectify age-related navigational deficits』解説 1. 学術的背景：なぜ加齢関連のナビゲーション障害に注目するのか？ ナビゲーション能力（spatial navigation）は、動物や人間が空間環境で位置を把握し移動するための中核的な認知機能の一つである。世界的な高齢化が進む中、空間ナビゲーション障害は高齢者における認知機能低下の重要な表れとして注目を集めている。従来は、ナビゲーシ...

人間の脳成熟における遺伝子発現のダイナミクス研究：新たな時系列脳細胞アトラス 学術的背景 人間の脳の発達と成熟は神経科学で重要な研究分野ですが、依然として多くの未解明な謎が残されています。発達中の人間の脳は、生後、遺伝子発現の動的な変化に導かれながら長期にわたる複雑な成熟のプロセスを経ます。以前、体塊組織（bulk tissue）に基づく大規模なトランスクリプトーム研究で、胎児後期から幼児初期への移行期、さらには小児期と青年期の脳構造や機能における劇的な変化に伴う顕著な遺伝子発現変化が明らかにされました。しかし、これらの研究の限界は、細胞タイプごとの遺伝子発現の動態を特定できなかった点にあります。そのため、異なる細胞タイプが小児期から成人期にわたる脳の成熟過程でどのように遺伝子発現が変化する...

海馬ニューロンの特徴選択性のシナプス基盤に関する研究 学術的背景 神経科学における中心的な疑問の一つは、シナプス可塑性が行動中の動物のニューロンの特徴選択性をどのように形作るかである。海馬CA1錐体ニューロン（CA1 pyramidal neurons, CA1PNs）は、空間的および文脈的に選択的な受容野（place fields, PFs）を形成することで、最も顕著な特徴選択性の一つを示す。PFsは、学習と記憶のシナプス基盤を研究するためのモデルとして機能する。これまでに、PFsの形成の細胞基盤としてさまざまな形態のシナプス可塑性が提案されてきた。しかし、数十年にわたる研究にもかかわらず、シナプス可塑性がPFsの形成と記憶の符号化をどのように支えるかについての理解は、依然として限られてい...

FMOD が外傷性脳損傷後のうつ行動を緩和する研究報告 外傷性脳損傷(Traumatic Brain Injury、TBI)は世界的に深刻な健康問題であり、脳機能障害だけでなく精神障害も引き起こすことがよくあります。TBI後に最も一般的な精神疾患の1つはうつ病で、約25-50%のTBI患者がうつ病の影響を受けます。このタイプのうつ病は個人の生活の質に非常に大きな影響を与え、生涯にわたる障害につながる可能性さえあります。近年の研究によると、フィブロモジュリン(Fibromodulin、FMOD)がTBI後に重要な調節作用を果たす可能性が示唆されていますが、TBI後のうつ病との関係やその潜在的メカニズムはまだ不明確です。 本論文では、TBI後のうつ病におけるFMODの役割とその潜在的メカニズムを...

神経科学の分野において、シナプスの組織と可塑性は記憶や社会的行動などの認知機能に不可欠です。稀なシナプス抑制因子として知られるMAMドメイン含有糖脂質アンカータンパク質（MDGA）ファミリーのメンバーは、シナプス形成において重要な調節役割を果たしており、神経細胞接着分子ニューロリギン-ニューレキシン複合体の形成を抑制することでシナプスの組織を調節しています。MDGA2は様々な細胞タイプで発現し、興奮性および抑制性シナプスに局在していますが、MDGA2の機能喪失が特定の細胞タイプやネットワークに与える影響については、特定の細胞タイプや脳領域に対する選択的な戦略によって異なる可能性があります。これに基づいて、研究者たちはCA1錐体細胞に限定したMDGA2条件付きノックアウトマウス（conditi...