全脳スケールでの機能的結合性は、時間強調された非神経源低周波振動（SLFO）血流信号に関連している：機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）スキャンに基づく研究 神経科学の分野では、脳の結合が時間とともに再構成され、適応的な機能の変化を支える方法が重要な問題です。この時間とともに動的に変化する神経変化は、機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）を通じて人間で測定でき、機能的結合性（FC）の推定によって測定されます。FCは、脳の異なる領域間での神経活動の調整度合いを定量化し、神経結合の強度を反映します。 FCの正確な測定およびその時間的変動の能力は、fMRIに基づく血中酸素レベル依存（BOLD）信号の信頼性、有効性、特異性に依存します。これは神経活動を定量化するための基本的な入力です。本研究は、f...

長期生体サブセルラーレベルのイメージングの突破：共焦スキャン光場顕微鏡技術研究 研究背景 生体の長期細胞動態観察は、免疫反応や脳機能などの生理病理過程の研究に不可欠であり、高い時空間分解能と低い光毒性が要求されます。既存の共焦顕微技術は、光学切片を通じて背景蛍光を排除し、信号対雑音比（SNR）を向上させるものの、並列処理、分解能、および光毒性のバランスを取るのは難しいです。光場顕微鏡は並列処理を向上させ、光毒性を低減する一方で、背景排除には不足があります。 「共焦スキャン光場顕微鏡（Confocal Scanning Light-Field Microscopy, CSLFM）」は、軸方向に延長された線状共焦照明とローリングシャッターを採用し、三次元（3D）イメージングの質、速度、および低光...

トランスクリプトーム技術によるシーケンス追跡（Tracking-Seq）によるCRISPR-Cas9媒介遺伝子編集のオフターゲット効果の多様性の解明 研究背景 遺伝子編集技術の急速な発展に伴い、CRISPR-Cas9システムはその高効率と操作の簡便さから生物医学研究分野で広く利用されています。しかし、CRISPR-Cas9システムがDNAを編集する際には、想定外の遺伝子座を切断するオフターゲット効果が発生する可能性があり、これを全面的に識別し評価することが重要な課題となっています。これまでの研究では、細胞遊離法などを用いてオフターゲット効果を検出してきましたが、これらの方法には特定の編集ツールや細胞タイプへの依存性、多量の細胞が必要、偽陽性率が高い、および体外での遺伝子編集に限られるなどの制...

過去の数十年にわたり、科学技術の急速な発展に伴い、人類の免疫系に対する理解はますます深まっています。すべての免疫細胞の中で、専門の食細胞（例えば、好中球やマクロファージなど）はアポトーシス細胞、細胞破片、侵入した病原体の除去において極めて重要な役割を果たしています。これらの細胞は、食作用を通じて異物を取り込み、エンドサイトーシスを行うことで、この進化上高度に保存された行動は多細胞生物の正常な生理機能にとって欠かせないものです。しかし、食作用の失調は、感染症に対する感受性の増加、自己免疫疾患、神経変性疾患、動脈硬化など、さまざまな疾患に関連しています。 食作用の生化学的調整メカニズムに関する多くの成果が得られているにもかかわらず、我々はこのプロセスの生物物理学的および生化学的モデルについての理...

単一細胞のトポロジカル解析が細胞毒性T細胞の生体力学的特徴を明らかにする 序論 近年、異なる機械化学的環境における免疫システム機能の実行方法についての研究は、免疫細胞が形状を動的に変化させ、周囲環境に力を作用させることで物理的パラメーターを感知し、免疫反応を活性化することを示しています。これらの物理的パラメーターは、細胞の遺伝子発現、代謝、および中間スケールの細胞行動に重要な影響を与えます。特に、細胞毒性T細胞（CTL）は、感染または変換された標的細胞を殺傷する際、パーフォリン（perforin）やグランザイム（granzymes）を放出し、これらの分泌行動は力学的な作用と密接に関連しています。しかし、CTL由来の力がどのようにしてパーフォリンおよびグランザイムの放出を正確に位置付け、これら...