網膜の神経血管ユニットの層特異的な解剖学的および生理学的特徴

視網膜神経血管ユニットにおける層特異的解剖学的および生理学的特徴に関する学術研究報告 研究背景と問題提起 視網膜の処理プロセスは他の神経計算プロセスと同様に非常に高い代謝的需要を持ち、その中で血流の動的調節(神経血管カップリング、Neurovascular Coupling、NVC)が関与しています。視網膜には浅層血管網(Superficial Vascular Plexus、SVP)、中間血管網(Intermediate Vascular Plexus、IVP)、深層血管網(Deep Vascular Plexus、DVP)の3層構造の血管ネットワークがあり、これらが視網膜の正常な機能を支えています。しかし、これまでの研究の多くはSVPに集中しており、この層は星状膠細胞(Astrocyte...

AncV1R欠損雌マウスにおけるフェロモン検知障害と異常な性行動

ネズミにおける ANCV1R 遺伝子欠損のフェロモン知覚および性行動への影響に関する研究 背景 哺乳類では、フェロモン (pheromone) が社会的および性行動を制御する重要な化学シグナルとして機能します。このフェロモンの検知は、嗅覚系に属する鋤鼻器 (vomeronasal organ, VNO) によって行われ、VNO 内の鋤鼻感覚ニューロン (vomeronasal sensory neurons, VSNs) が特定の鋤鼻受容体 (vomeronasal receptors, VRs) を発現し化学シグナルを感知します。この情報は、副嗅球 (accessory olfactory bulb, AOB) を経由して扁桃体 (amygdala) や視床下部 (hypothalamus...

拡散モデルに基づく特徴増強を用いた全スライド画像における多インスタンス学習

拡散モデルに基づく特徴拡張:全視野病理画像における多数例学習の新手法 学術的背景と研究の動機 計算病理学(computational pathology)の分野では、全視野スライド画像(Whole Slide Images, WSIs)の効果的な分析方法が現在の研究課題として注目されています。WSIsは超高解像度の画像であり、広範囲な視野を持ち、がん診断に広く利用されています。しかし、ラベル付きデータの不足や巨大な画像データがもつ計算負荷の問題から、WSIの自動解析における深層学習手法、特に多数例学習(Multiple Instance Learning, MIL)には多くの課題があります。 MILは典型的な弱教師あり学習手法であり、WSI全体を「バッグ」に見立て、その中の小領域(パッチ)を...

単一トランスデューサーに基づくウェアラブルエコー筋電図システム

ウェアラブル単一トランスデューサーによるエコーマイオグラフィーシステムの革新:筋肉動態監視から複雑なジェスチャー追跡まで 学術的背景と研究の意義 近年では、ウェアラブル電子デバイスが健康モニタリングおよびヒューマンマシンインタラクション分野において大きな可能性を持つとして注目を集めています。その中でも、筋活動を測定する技術として表面筋電図(Electromyography, EMG)が研究のホットトピックとなっています。しかし、EMG信号には多くの制約があります。信号強度が弱く不安定で、空間分解能が低い上、信号対雑音比(SNR)が低いです。その偶発性や同期性の低さが測定結果の不一致につながり、特定の筋線維の寄与を効果的に分離することが困難です。また、信号質を改善するために利用される大型の電極...

動的環境向けデジタル刺繍メタマテリアルバイオセンサー

動的環境向けデジタル刺繍メタマテリアルバイオセンサー

刺繍形式の超材料バイオセンサー:運動環境における非接触型生体信号モニタリング 近年、スマートカー、航空安全、健康モニタリングの需要が増加する中で、さまざまなセンサー技術が急速に発展しています。しかし、特に動的な環境で生理信号を測定する場合、従来型センサー技術には、信号干渉や振動の影響、プライバシー問題など、多くの課題があります。この課題に対処するために、本研究はデジタル刺繍によって製造された超材料バイオセンサーを提案し、運動環境下でも高品質な心肺信号を非接触で取得できる新しいアプローチを提供しました。 背景と動機 統計データによると、アメリカだけで毎年10万件以上の交通事故が、ドライバーの疲労や注意散漫などの要因によって引き起こされています。これを減少させるために、自動車用バイオセンサーは、...

マウスにおける反復的な出生後セボフルラン曝露は、海馬のGABA作動性ニューロンの活動と発達を妨げることにより社会的認識を損なう

反復的な出生後セボフルラン曝露がマウスの海馬CA2領域のGABA作動性ニューロン活動と発達を妨げ、社会的認識を損なう 学術的背景 毎年約150万人の乳幼児が医療処置のために全身麻酔を受けており、その中でセボフルラン(sevoflurane)は小児麻酔で広く使用されている吸入麻酔薬です。しかし、臨床および動物研究により、乳幼児期のセボフルラン曝露が長期的な神経認知障害や行動障害、特に社会的行動障害を引き起こす可能性が示されています。これまでの研究では、セボフルラン曝露が神経細胞のアポトーシス、シナプス可塑性の変化、および神経伝達物質の乱れと関連していることが示されていますが、その具体的な神経生理学的メカニズムはまだ明らかになっていません。海馬CA2領域(cornu ammonis area 2...