行動中の動物におけるニューロンの高速形態ダイナミクスの超解像イメージング

覚醒状態の固定されたマウス脳における神経形態動態の超解像イメージングの新展開:動的観測の実現 背景説明 神経科学研究の分野において、神経細胞の形態変化およびその機能的動態は、脳の情報処理やネットワーク可塑性を理解する鍵となる課題です。しかし、樹状突起スパイン(dendritic spines)、軸索終末(axonal boutons)、およびそれらを結ぶシナプス構造が動物の学習や行動適応に重要な役割を果たしているものの、これらの構造を生体内で動的に観察するのは依然として大きな挑戦となっています。従来の顕微鏡イメージング手法は解像度および撮影速度に制限があるため、神経細胞の微細構造に関する多くの研究が固定された組織や培養細胞のレベルにとどまっており、可塑的変化が自然な行動や生理状態とどのように...

慢性耳鳴における脳機能ネットワークのトポロジー的特徴の再編成:グラフ理論に基づく研究

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...

機能麻痺筋肉を支配する運動単位の放電特性

脊髄損傷後の運動ニューロンの機能研究 背景紹介 脊髄損傷(Spinal Cord Injury, SCI)は、重篤な神経系疾患であり、患者の運動機能の喪失を引き起こすことが多い。脊髄損傷後、患者は四肢の自主的な運動を制御できない場合があるが、研究によれば、損傷レベル以下の運動ニューロンは一定の機能を保持している可能性がある。しかし、これらの運動ニューロンが損傷後にどのように振る舞い、機能回復のメカニズムがどのように働くかについては、まだ多くの謎が残されている。脊髄損傷後の運動ニューロンの変化をより深く理解するために、研究者らは高密度表面筋電図(High-Density Surface Electromyography, HDsEMG)と超音波イメージング技術を用いて、脊髄損傷患者と健康な対照...

高マグネシウムはTRPM7を介して弱視からの両眼視力回復を促進する

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...

経皮的脊髄刺激が脊髄損傷後の手と腕の機能を回復させる

経皮的脊髄刺激が脊髄損傷後の手と腕の機能を回復させる

脊髄損傷(Spinal Cord Injury, SCI)による上肢麻痺は、患者の独立性と生活の質に大きな影響を与えます。SCIの患者群体において、手や腕の動作制御の回復は最も優先される治療目標とされており、この要求は歩行能力の回復よりもはるかに高いです。しかし、現時点での上肢機能を改善する臨床的方法は、独立した生活を取り戻す効果には至っていません。従来の運動療法や機能的電気刺激(Functional Electrical Stimulation, FES)、体感刺激(Somatosensory Stimulation)および経頭蓋磁気刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)などの方法は、運動機能の向上において効果が限られています。 近年の研究によ...