海馬体時空コードの新展開—多重化されたθ（シータ）位相コードと外部・自運動手がかりによる調節メカニズム ——Nature Neuroscience最新論文「allothetic and idiothetic spatial cues control the multiplexed theta phase coding of place cells」を評して 1. 学術的背景と研究動機 空間ナビゲーションおよび記憶は神経科学分野で長年注目されてきたテーマであり、海馬体（hippocampus）は脳内認知マップ（cognitive map）の生成と維持に不可欠な構造として、空間情報の符号化および検索の中核的機能を担っている。海馬体がどのように内外の空間手がかりを統合し、安定かつ柔軟な空間表象を形...
「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...
幻覚薬が脳の神経-血管カップリングに及ぼす作用機構：最新研究解説 一、学術的背景と研究動機 過去10年間、サイロシビン（psilocybin）、LSD（リゼルグ酸ジエチルアミド）などの幻覚薬（psychedelics）は、うつ病や物質依存などの臨床分野において迅速かつ顕著な治療効果を示していることから、科学界で再び高い注目を集めています。ますます多くの臨床試験が、幻覚薬が気分障害や中毒関連疾患を著しく改善できることを示しており、これらの薬剤の作用機構を解明することが精神医学及び神経科学分野の新たなホットトピックとなっています。 現在、幻覚薬の神経メカニズム研究の多くは、その神経細胞への調節、特に脳内での幻覚薬の作用が主に5-ヒドロキシトリプタミン2A受容体（5-HT2A receptor, ...
ヒト聴覚皮質の時間統合メカニズム：絶対的な時間に基づく神経計算方式 近年、音声構造の処理、特に言語や音楽理解における脳の時間統合メカニズムは、神経科学分野で広く注目を集めています。音声信号、例えば言語の音素（phoneme）、音節（syllable）、単語（word）などの構造は継続時間に大きな変動があり、複雑な言語認知と処理の過程では、時間統合ウィンドウ（integration window）、すなわち脳がどの程度の時間幅で音を統合処理するかは、神経計算モデルの理解において特に重要です。本レポートでは、Sam V. Norman-Haignere、Menoua Keshishianらのチームが2025年11月に*Nature Neuroscience*に発表した最新オリジナル研究「Temp...
学術的背景：知覚推論と神経メカニズムの探究 日常生活において、私たちの感覚系は不完全または曖昧な情報に頻繁に直面します。例えば、物体が遮蔽されている場合、脳は既存の経験や予期に基づき全体像を推論して補完します。このような推論能力は人間の視覚システムの核となる機能の一つであるだけでなく、霊長類、マウス、魚類、さらには昆虫など他の動物にも共通しています。感覚推論（sensory inference）は、例えば有名なカニッツァ三角形錯視（Kanizsa triangle illusion）のように、実際には存在しない縁や形を認識する能力を促進します。観察者は実体のない白い三角形を見ることになります。このような「主観的輪郭（illusory contour, IC）」現象は本質的に高次の知覚推論です...
心不全心室筋細胞におけるカルシウム活性化カリウムチャネル（SKチャネル）の再分極過程への影響――計算モデルにもとづく研究 研究の背景と学術的意義 心不全（heart failure, HF）は、心臓の電気生理学的および収縮機能が全面的に悪化する、重篤かつ一般的な心疾患である。この病的状態は、心臓のポンプ機能低下を引き起こし、身体の生理的・代謝的ニーズを満たすことができなくなるだけでなく、他の代謝性または心疾患を随伴することが多い。なかでも心房細動（atrial fibrillation, AF）は最も一般的であり、とくに射出分画低下型心不全患者に房細動が併存した場合は、死亡リスクがさらに高まることが知られている。したがって、心不全状態における心臓の電気生理特性およびその調節機構を深く理解する...
「EVOMOE: Evolutionary Mixture-of-Experts for SSVEP-EEG Classification with User-Independent Training」の解読 一、研究背景と問題提起 ブレイン・コンピュータ・インターフェース（Brain-Computer Interface, BCI）技術は、近年、神経工学、障害支援、リハビリテーション、感情認識、インタラクティブエンターテイメントなどの分野で広範な応用可能性を持っています。BCIシステムは通常、神経信号（特に脳波、EEG）をデータ入力として利用し、信号処理および機械学習アルゴリズムによって脳活動を外部デバイスのコマンドに変換し、「思考によるデバイス操作」の目標を実現します。 しかし、実際の応...