「顔の表情で脳の隠れた認知変数を読む」——Nature Neuroscience最新研究の詳細解説 背景紹介：脳と行動の静かな対話 動物と人間の行動科学分野では、これまでの理論は主に“意図的”で適応的な運動、すなわち行動そのものが課題達成や目的追求のために生じるものに注目してきた。しかし、長年にわたり科学者たちは、脳活動が「無意識」に身体表現に漏れ出し、一連の非随意的・非適応的な運動や表情を生み出すことにも着目してきた。これらは「偶発運動」（incidental movements）や「偶発的な顔の表情」と呼ばれ、ポピュラー心理学では感情や内的状態と関連していると考えられているが、生物学的および神経科学分野では体系的な神経学的証拠が十分ではなかった。 近年、身体運動、特に顔の表情が単なる感情...

背景紹介 長い間、科学界では哺乳類の神経幹細胞（Neural Stem Cells, NSCs）は中枢神経系（Central Nervous System, CNS）にのみ存在すると考えられてきました。特に、海馬歯状回（dentate gyrus）や側脳室近くの脳室下区（subventricular zone）などの特定の領域に存在し、これらの領域のNSCsは成体後も新しいニューロンを生成し続けることが知られています。このプロセスは神経発生（neurogenesis）と呼ばれています。しかし、NSCsが中枢神経系の外、特に末梢神経系（Peripheral Nervous System, PNS）に存在するかどうかについては、これまで議論が続いていました。 末梢神経系は主に神経堤細胞（Neur...

マウス蝸牛における聴覚遠心ニューロンとII型螺旋神経節求心性ニューロン間のGABA作動性シナプス 背景紹介 聴覚システムの複雑さと精密さは、神経科学研究において重要なテーマです。蝸牛は聴覚システムの主要な構成要素であり、その内部の細胞やニューロン間の相互作用が聴覚機能の実現に不可欠です。外有毛細胞（outer hair cells, OHCs）は電気運動特性によって音信号を増幅し、聴覚感度と周波数調整を向上させます。OHCsは内側オリボコクレア（medial olivocochlear, MOC）遠心ニューロンからのコリン作動性フィードバックを受け取りつつ、II型螺旋神経節ニューロン（type II spiral ganglion neurons, SGNs）を介して脳幹へ情報を伝達します。...

マウス聴覚皮層における髄鞘方向の半球非対称性研究 学術的背景 哺乳類の脳は本質的に非対称性を持っており、この非対称性は運動系や音声コミュニケーションにおいて特に顕著です。例えば、マウスとヒトの聴覚処理では、左右半球の違いが観察されています。この非対称的な組織化により、脳は情報をより効率的に処理でき、また、脳卒中後の回復過程などにおいて冗長性を提供することができます。機能的な非対称性は広く研究されていますが、その背後にある微細構造のメカニズムはまだ不明です。本研究では、マウスの聴覚皮層（auditory cortex, AC）における髄鞘方向を分析し、その構造的な非対称性を明らかにし、この非対称性が聴覚処理の機能特化にどのように影響するかを探求しました。 論文の出典 本論文は、Philip R...

霊長類と齧歯類の皮質分子分類学比較研究報告 脳の構造は複雑で、分子組成と細胞組成の両面で高度な複雑性を示しています。現在、脳の分子分類学に関する研究は主に齧歯類に基づいています。しかし、霊長類と齧歯類は共通の祖先を持っているにもかかわらず、7500万年前に異なる進化の道筋を経て分化しました。したがって、他の種を研究するだけでは霊長類特有の認知能力を完全に説明することはできません。これまで、遺伝子発現プロファイルの種間分析は主に海馬体と前頭前皮質に焦点を当てていました。 著者と出版情報 この論文はLei Zhang、Yanyong Cheng、Zhenyu Xue、Shihao Wu、Zilong Qiuらによって共同執筆され、2024年のNeuroscience Bulletin誌に掲載され...

雄マウスにおける腹側弓在（ventral subiculum、vsub）が覚醒を複数の経路を通じて促進する 背景紹介 腹側弓は、海馬構造の主要な出力領域であり、動機付け、ストレス統合、不安症状行動に重要な役割を果たします。これらの行動はすべて高次の覚醒状態に依存します。しかし、vsubが覚醒のメカニズムおよびその下位の神経回路については、ほとんど知られていません。体内光学繊維カルシウム測定技術と多チャネル電気生理記録を使用し、我々はvsubのグルタミン酸神経細胞が覚醒状態で高活性を示すことを発見しました。さらに、vsubのグルタミン酸神経細胞の活性化は覚醒と不安症状行動の増加、および睡眠状態から覚醒状態への迅速な移行を引き起こします。vsubグルタミン酸終末部の光遺伝学的刺激とvsubグルタ...