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神経

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1: 白夜φ ★ 2013/10/30(水) 23:05:38.46 ID:???

統合失調症、遺伝子の働き低下 神経活動が調整されず

統合失調症の患者の脳では、行動の計画や実行、記憶といった認知機能に関わる神経活動を調整する遺伝子の働きが低下していることを発見したと、金沢大などのチームが30日付の米医学誌電子版に発表した。

この遺伝子から作られるタンパク質が減って、神経活動がうまく調整されないとみられるという。
チームの橋本隆紀金沢大准教授は「この遺伝子を働かせることで、認知機能を改善させる治療法の開発につながる可能性がある」としている。

2013/10/30 13:00 【共同通信】

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▽記事引用元 47NEWS 2013/10/30 13:00配信記事
http://www.47news.jp/CN/201310/CN2013103001001053.html

▽関連リンク
・金沢大学
統合失調症の認知障害に関わる分子の減少を発見
2013年10月30日
http://www.kanazawa-u.ac.jp/university/administration/prstrategy/eacanthus/1310/30.html
・The American Journal of Psychiatry
Am J Psychiatry 2013;:. doi:10.1176/appi.ajp.2013.13040468
Lower Gene Expression for KCNS3 Potassium Channel Subunit in Parvalbumin-Containing Neurons in the Prefrontal Cortex in Schizophrenia
http://ajp.psychiatryonline.org/article.aspx?articleid=1763819



【医学】統合失調症 認知機能に関わる神経活動を調整する遺伝子の働きが低下/金沢大などの続きを読む

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1: 白夜φ ★ 2013/10/26(土) 22:55:12.86 ID:???

出生が引き金で神経回路を形成 金沢大などの研究チーム実験

 
赤ちゃんの脳では、出生が引き金となって神経伝達物質「セロトニン」の濃度が変化し、神経回路の形成が始まることを金沢大などの研究チームがマウスの実験で確かめ、14日付の米科学誌電子版に発表した。

セロトニンはうつ病などの精神疾患や発達障害に関わり、著しい早産では発達障害のリスクが高いとされる。
チームの河崎洋志・金沢大教授は「出生と脳発達の仕組みの一端が分かったことで、早産による発達障害の解明につながることが期待される」としている。

2013/10/15 01:00 【共同通信】

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▽記事引用元 47NEWS 2013/10/15 01:00配信記事
http://www.47news.jp/CN/201310/CN2013101401001529.html

▽関連リンク
東京大学医学部附属病院ホームページ
2013年10月15日
―出生は脳回路形成のスイッチであることをマウスにおいて発見―
http://www.h.u-tokyo.ac.jp/press/press_archive/20131015.html
http://www.h.u-tokyo.ac.jp/vcms_lf/release_20131015.pdf



【神経機能】赤ちゃんの脳 出生が引き金で神経回路を形成/金沢大・東京大の続きを読む

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1: 白夜φ ★ 2013/09/28(土) 01:02:18.18 ID:???

マウスにおける筋萎縮性側索硬化症の遺伝子治療実験に成功
  ~孤発性筋萎縮性側索硬化症の根本治療へ向けた大きなステップ~

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は主に中高年に発症する、進行性の筋力低下や筋萎縮を特徴とし、数年の内に呼吸筋麻痺により死に至る神経難病で、有効な治療法はありません。

これまで、国際医療福祉大学臨床医学研究センター 郭 伸特任教授(東京大学大学院医学系研究科附属疾患生命工学センター 臨床医工学部門 客員研究員)らの研究グループは、ADAR2という酵素がALSの大多数を占める遺伝性のない孤発性ALSの運動ニューロン死に関与していることを突き止めていました。

今回、郭特任教授と東京大学大学院医学系研究科附属疾患生命工学センター 臨床医工学部門 山下雄也特任研究員らの研究グループは、自治医科大学 村松慎一特命教授らと共同で、脳や脊髄のニューロンのみにADAR2遺伝子を発現させるアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを開発し、このベクターを孤発性ALSの病態を示すモデルマウスの血管に投与したところ、その運動ニューロンの変性と脱落、および症状の進行を食い止めることに世界に先駆けて成功しました。

また、発症前のみならず発症後に投与した場合でもADAR2遺伝子を運動ニューロンに発現させることで死に至る一連の過程を止め、明らかな副作用を生ずることなく、運動ニューロン死による症状の進行が抑えられました。
従来、静脈注射により脳や脊髄に遺伝子を導入することは困難とされていましたが、ニューロンのみで遺伝子を発現するAAVベクターを用いることで、一度の静脈注射で効果的な量のADAR2遺伝子の発現を長期間持続させることができました。

モデルマウスでの結果ではありますが、孤発性ALS患者でも類似の分子メカニズムが働いていると想定され、今回用いたヒト型ADAR2に治療効果が得られたことからも、同様の方法での遺伝子治療の有効性が期待できます。
また、AAVベクター自体の安全性は高いことが知られており、今回の改良型AAVベクターの安全性を確認し、薬剤の効果が最も得られる用量などが明らかになれば、ALSの治療に道を拓くものと期待されます。

以上の成果は、「EMBO Molecular Medicine」(9月24日オンライン版)に掲載されました。
なお、本研究は科学技術振興機構・戦略的研究推進事業(CREST)研究と厚生労働省・疾病障害者対策研究の支援を受けて行われました。
(2013/09/26掲載)

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▽記事引用元 東京大学 広報・プレスリリース最新情報(2013年(平成25年))
http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/press.html#20130926

リリース文書[PDF: 269KB]
http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/admin/release_20130926.pdf



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1: エタ沈φ ★ 2013/09/02(月) 17:58:35.86 ID:???

古典的な迷路に隠されたチーズを探すマウスは、ある種のGPSを使う。特別なニューロンが、自分たちの位置を記録しているのだ。同じことがコウモリにも当てはまる。
彼らは非常に精確なソナーをもっている。

驚くべきは、これがわたしたち人類にも当てはまることだ。わたしたちの脳には人工衛星のような役割を果たす細胞があり、移動の際に稼働して、本格的な三角測量システムのような空間グリッドを形成し、3つの座標を用いてわたしたちがどんな瞬間にどんな環境にいるかを教えてくれる。

この事実について、誰もが驚くわけではないだろう。というのも神経科学のさまざまな研究によって、人間の脳にこのような細胞が存在するという仮説がすでに立てられているからだ。
しかしニュースは、今回この細胞が実際に動作しているのが初めて観察されたことにある。

この最初の栄光を手にしたのは、フィラデルフィアのドレクセル大学の生物医学エンジニアリング・科学・健康システムスクール(School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems)のジョシュア・ジェイコブスだ。彼はペンシルヴァニア大学、カリフォルニア大学ロサンゼルス校、トーマス・ジェファーソン大学の研究者たちのチームを率いて研究を行った。

どのように進められたかは、「Nature Neuroscience」に掲載されている。ジェイコブスと同僚たちは、治療の一環として脳に電極を埋め込んだ14人のてんかん患者に対して研究を行った。
これにより研究者たちは、さまざまな状況における患者たちの脳の活動を記録することができた。

例えば、彼らがTVゲームをしているときに観察を行った。高所から見て対象の位置を記憶して、地上に降りてからジョイスティックを使って空間を移動してそれらを見つけ(それも特定の順番で)、基地に戻るというものだ(動画)。対象は、プレイヤーが近くにいて、それらのある正しい方向を向いているときのみ目に見える。

ゲームの最中、研究者たちはいくつかの細胞が稼働して、ひとつの精確な空間図を形成しているように見えることを観察した。まさに、三角測量で用いる三角網のようなグリッドだった。
このグリッドは大脳皮質のさまざまな部位、とりわけ嗅内皮質(記憶のために重要で、アルツハイマー病に
関係する海馬の一領域)や、帯状皮質の前部および後部に存在している。

「こうした細胞は、閉じた場所でも開けた環境でも、方向感覚を維持するうえで根本的であるように思われます。グリッドとなる細胞なしでは、おそらく人間は目印のみに基づいて動き回ることになるでしょう」

イタリア、トリエステの先端研究高等学院(SISSA)のある研究は、海馬における空間記憶が小グループで機能することをすでに発見していたし、多くの研究者たちが以前から方向把握能力の発達を研究している。
「新しい発見は、特定の場所において活性化する海馬の位置特定細胞についてのこれまでの発見とともに、さまざまな種類の哺乳類がもっている地図やナヴィゲーションシステムの存在の証拠となります」と、論文の著者のひとり、マイケル・カハナは結んでいる

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WIRED.JP 2013.8.29 THU
http://wired.jp/2013/08/29/gps-inside-brain/

Nature Neuroscience
Direct recordings of grid-like neuronal activity in human spatial navigation
http://www.nature.com/neuro/journal/v16/n9/full/nn.3466.html

依頼がありました
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376913483/33



【神経】脳の中にはGPSがあるの続きを読む

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1: 依頼36-174@白夜φ ★ 2013/08/09(金) 09:36:53.21 ID:???

ドーパミン作る神経細胞に記憶担う働き 京大教授ら解明

神経伝達物質ドーパミンを作る神経細胞が、意欲だけでなく、記憶の働きも担っていることが筑波大の松本正幸教授や京都大霊長類研究所の高田昌彦教授らの研究で分かった。
パーキンソン病が認知症を併発するメカニズム解明と、治療法開発につながる成果で、米科学誌ニューロンで9日に発表する。

アカゲザルで、同じ角度の白線を選ぶとジュースがもらえる実験を行い、大脳の下にある中脳のドーパミン産生神経細胞の活動を調べた。

白線を記憶しようとすると、中脳にある黒質の外側部分の神経細胞の活動が活発になった。
白線の選択肢を増やして難しくするととともにジュースを増量して意欲を引き出すと、黒質の内側部分の神経細胞が活発になった。

内側は意欲、外側は記憶と、神経細胞が担う機能が違っていた。

ドーパミン産生神経細胞が失われるパーキンソン病では、抑うつなどの意欲障害と、記憶力低下などの認知機能障害が併発することがある。
ドーパミンは意欲を上げる働きがあり、ドーパミン産生細胞の機能不全で意欲障害が引き起こされると考えられていたが、認知機能障害との関わりは不明だった。

アカゲザルの脳の基本構造は人間と似ているといい、松本教授は「症状のターゲットを絞った治療開発も期待できる」としている。

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▽記事引用元 京都新聞2013年08月09日 09時13分配信記事
http://kyoto-np.co.jp/top/article/20130809000022

▽関連リンク
・Neuron
Distinct Representations of Cognitive and Motivational Signals in Midbrain Dopamine Neurons
http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(13)00567-9
・筑波大学
認知機能と動機付け機能を支える2つのドーパミン神経システムを解明 2013/08/09
http://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/Press130809dopa.pdf

*ご依頼いただきました。



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1: ケンシロウとユリア百式φ ★ 2013/08/03(土) 22:27:49.91 ID:???

理化学研究所(理研、野依良治理事長)、ユーリッヒ研究所(アヒム・バッケム所長)、沖縄科学技術大学院大学(OIST、ジョナサン・ドーファン学長)は、2013年7月にスーパーコンピュータ「京(けい)」の全計算ノード82,944個(約70万個のCPUコア)を使用した、17億3,000万個の神経細胞が10兆4,000億個のシナプスで結合された神経回路のシミュレーションに成功し、ヒト脳の神経回路の全容解明に向けた第一歩を踏みだしました。
これは、理研が代表機関となっている「HPCI戦略プログラム 戦略分野1:予測する生命科学・医療および創薬基盤」を中心とした合同チームとドイツ・ユーリッヒ研究所の神経科学・医学研究所(マーカス・ディースマン所長)と、理研脳科学総合研究センター(BSI、利根川進センター長)、OISTとの共同研究グループの成果です。

「京」による今回のシミュレーションは、脳の神経回路のシミュレーションとしては世界最大で、従来の記録を神経細胞数で 6%、シナプス数で16%上回りました。この成功は、ヒトの脳の学習機能などを精密かつ自在に表現するシミュレーションの開発につながるものです。
また、色々なモデル化ができ、パソコンからスパコンまで利用可能な汎用な脳神経回路シミュレータ「NEST」を用いて行ったことにも大きな意味があります(図1)。NESTはオープンソースソフトとして公開され、世界中の神経科学者が使用することが可能なため、この分野の国際標準になることが期待できます。

図1:JUQUEEN によるNESTと「京」によるNESTのシミュレーション結果の比較
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http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/topics/2013/20130802_1/fig1.gif
ユーリッヒ研究所が保有するスパコン「JUGENE」(前システム)、「JUQUEEN」(現システム)と理研が保有するスパコン「京」それぞれによるNESTのシミュレーション結果の比較。
青がJUGENE、水色がJUQUEEN、赤が「京」による計算を示す。
「京」の方がコアあたりのメモリー量が多いため、大規模なシミュレーションが可能となった。

また、今回のシミュレーションは、これまで開発されたシミュレーション技術と「京」の生物学応用の限界を確認する意味もありました。結果として、生物学的には1秒間に相当することを「京」では計算に40分かかかりました。この1秒間に各神経細胞は平均して4.4回発火しており、これはモデル化した大脳皮質の神経細胞の実際の発火頻度とほぼ一致しています。

今回シミュレーションに成功した神経回路は、脳科学における実験動物として注目されているマーモセットなどの、小型霊長類のサルの全脳の規模に達しています。共同研究グループが長期的にモデル化を目指しているヒト脳の神経回路は巨大であり、今回の回路はその1%程度の規模に過ぎませんが、動物を用いた実験的基礎研究と、このようなシミュレーションの積み重ねを通して、最終的には人間の脳の仕組みを解明していくことが期待できます。
また、今回の成功で、ヒトの脳全体のシミュレーションに必要なメモリー量と計算速度の比率が分かり、今後のスパコンの設計に役立つ指針が得られました。

「京」は、演算処理速度の面では2012年以降スパコンランキングのランクを落としていますが、メモリー量という点では「京」は現在でも最高水準で(表1)、脳の神経回路のシミュレーションなどに適しており、今後も「京」の活用の期待が高まります。

※表1はソース元でご確認下さい。

ソース:理化学研究所(2013年8月2日)
http://www.riken.jp/pr/topics/2013/20130802_2/
※ソース元にNESTやISLMなどの補足説明がございます。



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