革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明(革新脳)

霊長類(マーモセット)の高次脳機能を担う神経回路の全容をニューロンレベルで解明することにより、ヒトの精神・神経疾患の克服や情報処理技術の高度化に貢献します。

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マウスにおいて恐怖による摂食抑制を担う神経基盤(lPB-PSTN経路)を世界で初めて解明 ~ ストレスと摂食制御を関連づける中枢メカニズムの解明に期待 ~

マウスの脳幹にある外側腕傍核(lPB)から視床下部の傍視床下核(PSTN)への経路が、恐怖によって生じる摂食抑制に重要な役割を担うことを発見しました。これまで、摂食行動が恐怖やストレスなどによって大きく左右されることは知られていましたが、その神経回路制御の仕組みはよく分かっていませんでした。本研究により、ストレスや恐怖と摂食行動との相互作用を担う中枢メカニズムの解明に大きな進展が期待されます。本研究成果は、「Nature Communications」に掲載されました。

2022.12.20

村山正宜チームリーダーが令和4年度「日本学術振興会賞」を受賞

革新脳プロジェクト 中核拠点(理化学研究所 脳神経科学研究センター)の村山正宜チームリーダーが第19回(令和4年度)「日本学術振興会賞」を受賞しました。「知覚・記憶に関わる広域回路網の同定とその動作原理を理解するための新規技術の創出」による研究成果・業績が高く評価されました。

脳領域間の相互通信を一挙に観測する手法を開発! 脳の通信プロトコル解読に向けてさらなる前進

脳の異なる領域間で相互にやりとりしている神経スパイク信号を一挙に観測することを可能にするスパイクコリジョンテストの自動化・並列化に成功しました。この技術は、多チャンネル電極で多数の神経細胞のスパイク信号を同時に記録し、瞬時に処理して、複数の箇所の脳内刺激を制御するリアルタイム実験システムを構築することによって実現しました。「脳の通信プロトコル(手順)」を解読する研究を大きく前進させることが期待されます。本研究成果は「iScience」に掲載されました。

多色蛍光シグナル増幅システムFT-GO法の開発に成功 ― 操作安定性が高く簡便な多色蛍光シグナル増幅システムを構築 ―

グルコースオキシダーゼによるグルコースの酸化反応とチラミドシグナル増幅法(TSA法)とを組み合わせることにより、操作安定性が高く簡便な多色蛍光シグナル増幅システムである、FT-GO (Fluorochromized Tyramide-Glucose Oxidase) 法の開発に成功しました。FT-GO法は、従来の一般的な検出法である間接法と比較して約10倍から30倍、直接法と比較して約60倍から180倍のシグナル増幅を可能にし、組織化学解析において幅広い使用が期待されます。本研究成果は「Scientific Reports」に掲載されました。

神経変性疾患の原因となる異常タンパク質を生体脳で画像化することに成功 ‐異常タンパク質「αシヌクレイン」病変を捉えるPET薬剤を産学連携で創出‐

 

多系統萎縮症において、原因と考えられるタンパク質であるαシヌクレイン病変を、生体脳で明瞭に画像化することに成功しました。本研究では、製薬企業3社との連携によってαシヌクレイン病変を捉える放射性薬剤を開発し、高感度の可視化を実現しました。αシヌクレイン病変はパーキンソン病やレビー小体型認知症でも中心的な病変となることから、本技術は多様な神経難病の発症機構解明や、診断治療に大きく寄与することが期待されます。本研究結果は「Movement Disorders」に掲載されました。

パーキンソン病の認知機能障害は鼻からはじまる?―レヴィ小体病における嗅覚系伝播経路の解明―

パーキンソン病やレヴィ小体型認知症を含むレヴィ小体病ではαシヌクレインが脳内を伝播することで病態が進展すると考えられています。マーモセットの嗅球へαシヌクレインの凝集体を接種することで、レヴィ小体病における嗅覚系伝播経路を再現し、陽電子断層撮影(PET)画像を用いて脳機能が低下することを示しました。本研究成果は「Movement Disorders」に掲載されました。

脳内異常タンパク質の画像から多様な認知症のタイプを自動で判別‐疾患の自動診断に向けてAIを活用した新技術を創出‐

多様な認知症で脳内に蓄積する異常なタウタンパク質(タウ病変)の陽電子断層撮影(PET)画像を人工知能(AI)で解析し、タウ病変の蓄積パターンを自動で評価できる基幹技術を開発しました。タウ病変の蓄積パターンから、代表的認知症である「アルツハイマー病らしさ」と、運動障害を伴う認知症である「進行性核上性麻痺らしさ」の判別に役立つスコアを算出できるようにAIを訓練し、そのスコアによってこれらの認知症が高い精度で識別できるだけでなく、スコアの高さは疾患の重症度の尺度としても有用であることを示しました。本研究成果は「Movement Disorders」に掲載されました。

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  • 革新脳ウイルスベクターコア
  • Marmoset Gene Atlas
  • Brain/MINDS Data Portal

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