Nature Neuroscience 最新研究報道：オキシトシンによる呼吸性心拍変動の中枢制御・新規メカニズム 一、研究の背景および学問基盤 心拍の変化は人体の生理・心理状態を反映する重要な指標であり、自律神経系によって精密に制御され、血液ガスの恒常性維持と情動の表現に寄与します。自律性心拍変動（heart rate variability, HRV）は、心臓の健康や神経調節機能を示す代表的なパラメータですが、呼吸周期と密接に関連する部分は呼吸性心拍変動（respiratory heart rate variability, respHRV、また呼吸性洞性不整脈、respiratory sinus arrhythmia, RSA）と呼ばれ、吸気時に心拍数が上昇し、呼気時に下降します。この仕...

一、学術的背景および研究動機 近年、人工知能（Artificial Intelligence, AI）は医療健康分野で大きな進展を遂げています。初期の診断補助、リスク予測から個別化された介入提案まで、AIは医療サービスの質と効率を向上させる重要なツールとなっています。しかし、AIの臨床応用には多くの課題が残されており、その中でも特に顕著なのがモデルの説明可能性（Explainability）と信頼性（Trustworthiness）です。AI システムが臨床意思決定支援（Clinical Decision Support Systems, CDSS）に用いられる際、医療従事者や患者はAIがどのように推論を行ったのか、その推論が既存の医学知識と合致しているか、いわゆる「ブラックボックス」ではな...

背景紹介 肺癌（lung cancer）は世界的に発症率および死亡率が非常に高い悪性腫瘍の1つとして、現代医療分野で依然として多くの課題に直面しています。文献によれば、肺癌患者の5年生存率は極めて低く、長年にわたり世界の癌死亡数上位3位にランクされています。肺癌の初期症状は隠れやすく、多くの患者が病気の進行期に初めて診断されるため、最適な治療のタイミングを逃してしまいます。肺癌に効果的に対応する鍵は、早期診断の実現にあります。しかしながら、従来の臨床診断手段——例えば胸部画像診断や病理診断——は操作が煩雑であり、高精度の器機や医師の経験への依存などの課題があり、タイムリーかつ正確で広範囲の早期スクリーニングを実現するのは困難です。 近年、人工知能（AI, Artificial Intelli...

音声ベースの汎疾患型遠隔健康診断モデルの新たなブレークスルー——『wavrx: a disease-agnostic, generalizable, and privacy-preserving speech health diagnostic model』解読 1. 研究背景と問題提起 テレメディシン（遠隔医療）や健康管理のニーズが高まる中、個々人の健康状態をリアルタイムかつ非侵襲的、かつ自動的にモニタリングする方法は、医学と工学分野から広く注目されています。近年、研究者たちは人間の音声信号が言語内容のみならず、呼吸や発声といった生理的活動と密接に関わり、多様な疾患――新型コロナウイルス感染症（COVID-19）、パーキンソン病、アルツハイマー病、言語障害、うつ病、がん関連疾患など――を反...

——「Pace of Aging」手法に基づく集団縦断分析 一、研究の背景および学術的意義 世界的な人口高齢化の進行に伴い、高齢者の健康状態を客観的に評価・改善することが、各国社会政策や公衆衛生分野の重要課題となっています。従来は「寿命（lifespan）」や「健康寿命（healthspan）」といった指標で人口の高齢化を評価してきましたが、これらには限界があり、特に「出生初期要因（例えば妊娠中のケアや幼少時の栄養状態）による健康格差」と、「成人・高齢期における継続的な加齢過程に伴う可変的な健康変化」とを有効に区別することができません。従来指標では中高年期の介入策の効果をタイムリーかつ高感度で反映することが難しく、また健康格差等の集団間現象の内在的メカニズム把握も困難です。 こうした課題に対...

一、学術的背景 COVID-19パンデミックは、呼吸器ウイルス感染における免疫調節機構の重要性を明らかにした。ワクチン開発が進む中でも、SARS-CoV-2の急速な変異は公衆衛生上の脅威であり続けている。研究によれば、重症COVID-19症例はウイルス量よりも免疫調節異常と強く関連している。この文脈において、組織常在性マクロファージ（tissue-resident macrophages, RTMs）が肺の免疫バランス維持に果たす役割が重要な科学的課題となっている。 肺には多様なマクロファージ亜群が存在し、神経・気道関連間質マクロファージ（nerve- and airway-associated macrophages, NAMs）は近年新たに発見された亜群である。既往研究でNAMsはインフ...