脳科学が発見！ 吸うと人を信じてしまう魔法の物質
人が人を信頼する瞬間、脳の中では何が起きているのか？ その仕組みの一部が脳科学により解明されつつある。信じるかどうかを判断する脳の部位、信頼を生む物質について気鋭の脳科学者が語る。 信頼と脳のメカニズムについて、最新の研究をご紹介しましょう。一般的に誰かに関する悪い評判を聞くと、その人に対する信頼度は下がります。シカゴ大学のマーガレット・ワードル博士らは、そのとき脳の尾状核が強く反応することを明らかにしました。 これは何を意味するのか。尾状核は運動系の一つで、いちいち考えなくても体がスムーズに動くように筋肉の動きなどを計算します。たとえば小魚が大きな魚に追われているときに川が二股に分かれていたとします。このとき右に逃げるべきなのか、それとも左に進むべきか。その直感的な判断を下すのが尾状核です。悪い評判を聞いたときに尾状核が反応するということから、信頼するかどうかの判断には直感が深くかかわっ
ノーベル賞受賞者利根川進氏による日本の脳研究の現状とこれから
理化学研究所(理研)は去る2013年11月15日、脳科学を扱う部門の脳科学総合研究センター(BSI:Brain Science Institute)において記者懇談会を実施した。BSIそのものや、その研究成果、開発された技術などの紹介が行われ、施設見学なども行われた形だ。また最後には、BSIのセンター長で、1987年にノーベル生理学・医学賞を受賞した利根川進氏の講演「脳科学研究における現状と今後の展望」も行われた(画像1)。ここでは、BSIの紹介と、利根川センター長の講演を中心にお届けする。 それでは最初にBSIについて紹介していここう。1997年10月に設立され、その設立目的は、「日本における脳科学研究の中核的研究拠点」というもの。利根川氏は、2009年4月1日からセンター長を務めており、人員数は357人でその内の62人が外国人研究者(2013年9月1日時点)だ。組織図は画像2の通り。4
大脳皮質の一次感覚野が情報を選別するしくみ : ライフサイエンス 新着論文レビュー
山下 貴之 （スイスEcole Polytechnique Federale de Lausanne，Brain Mind Institute） email：山下貴之 DOI: 10.7875/first.author.2014.006 Membrane potential dynamics of neocortical projection neurons driving target-specific signals. Takayuki Yamashita, Aurélie Pala, Leticia Pedrido, Yves Kremer, Egbert Welker, Carl C. H. Petersen Neuron, 80, 1477-1490 (2013) 要 約 大脳皮質の一次感覚野の神経回路は，入力された感覚情報をその特徴から選り分け，異なる脳領域にむけ異なる情報を送
次世代の抗うつ薬候補「ケタミン」がセロトニンを活性させる - 理研が確認
理化学研究所(理研)は1月8日、スウェーデン・カロリンスカ研究所との共同研究により、新しいタイプの抗うつ薬として注目される「ケタミン」が、「セロトニン1B受容体」の活性を"やる気"に関わる2つの脳領域で上昇させることを、サルを対象としたPET(Positron Emission Tomography:陽電子放射断層画像法)によって明らかにしたと発表した。 成果は、理研 ライフサイエンス技術基盤研究センター 生体機能評価研究チームの尾上浩隆チームリーダー(イメージング機能研究チームのグループディレクター兼任)、同・山中創特別研究員らの国際共同研究チームによるもの。研究の詳細な内容は、日本時間1月8日付けで米オンライン科学雑誌「Translational Psychiatry」に掲載された。 うつ病の原因の1つとして現在考えられているのが、強いストレスなどにより脳内の神経伝達物質である「セロト
バイオエレクトロニクス――現実化する攻殻機動隊ワールド - HONZ
みなさま、正月三が日も終わろうとしておりますけれど、今年もサイエンス通信をどうぞよろしくお願い申し上げます。 できるだけ幅広い分野から話題を選びたいと思っているのですが、あらためてそういう目で眺めてみると、『ニューヨーカー』のサイエンス記事って、バイオ＆メディカルな話題が強いですねぇ。数学や物理学の記事は、それに比べるとガクンと少なくなります。まあ、それも当然でしょうかねぇ。社会生活に及ぼす影響という点では、バイオ＆メディカルは大きいですからねぇ。 でも、私たちの暮らしへの直接的・短期的な影響の大きさや、狭い意味でのサイエンスに閉じずに、言語や文化や歴史にもつながるような少し広めの間口で、今年も面白い話題をご紹介していきたいと思っています。 とは言いながら、今回もバイオな話題です……。 バイオエレクトロニクスの分野は、まさしく日進月歩ですね。攻殻機動隊の舞台となっている近未来が、じりじりと
100年ぶりに脳の主要な記憶神経回路の定説を書き換え | 理化学研究所
100年ぶりに脳の主要な記憶神経回路の定説を書き換え －海馬に新たな記憶神経回路を発見、記憶形成の謎解明へ大きく前進－ ポイント 海馬のCA2領域を多角的かつ正確に同定 海馬で新しいトライシナプス性の記憶神経回路を発見、古典的定義を覆す 神経系変性疾患や精神神経疾患メカニズムの解明に貢献 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）は、マウスを使い、脳の記憶形成の中枢である海馬[1]の部位で最も解明が遅れていた領域「CA2[1]」を多角的な手法を使い正確に同定しました。さらに、CA2を介した新しいトライシナプス性[2]の記憶神経回路を発見し、逆に、存在すると主張されてきた回路が、実は存在していないということも証明しました。これは、理研脳科学総合研究センター（BSI、利根川進センター長）RIKEN-MIT神経回路遺伝学研究センター（CNCG）利根川研究室の小原圭吾リサーチサイエンティスト、ミケ
トランスシナプス標識法を用いた嗅球における局所的な神経回路の解析 : ライフサイエンス 新着論文レビュー
Dissecting local circuits: parvalbumin interneurons underlie broad feedback control of olfactory bulb output. Kazunari Miyamichi, Yael Shlomai-Fuchs, Marvin Shu, Brandon C. Weissbourd, Liqun Luo, Adi Mizrahi Neuron, 80, 1232-1245 (2013) 要 約 嗅球において糸球体の活動パターンとして表現される匂い情報は，多様な介在ニューロンから入力される演算を反映したかたちで高次の嗅覚皮質へと伝達される．これら介在ニューロンは電気生理学的および形態学的に多様であるため，個々のタイプの機能はほとんどわかっていない．この研究では，改良版のトランスシナプス標識法を用いて，嗅球の出
【科学】化石の神経網光らせ特定 ５億年前の節足動物、海洋機構など成功 - MSN産経ニュース
約５億２千万年前のカンブリア紀前期の海にいた動物の化石で、神経のネットワークを光らせて示すことに海洋研究開発機構や米アリゾナ大などのチームが成功し、英科学誌ネイチャーに発表した。 動物は節足動物の仲間の「アラルコメネウス」。神経網構造の特徴から現在のサソリやクモ、カブトガニといった鋏角類の祖先だと分かった。 動物が生きていたときに神経があった部分には、化石になってからも鉄などの金属が沈着していることに注目。エックス線でこれらの金属を光らせながら、化石内部を撮影できるコンピューター断層撮影（ＣＴ）を組み合わせた。 頭の先端に幅０・７ミリの目が４個あり、ここから前大脳と呼ばれる器官に視神経が伸びる。この間にあるこぶ状の神経細胞の塊が、サソリなどと同じでアラルコメネウスは２つあった。前脳が食道の上に位置する点も共通していた。化石は中国雲南省で発見。長さ約３センチで、海の中を泳いだり、海底をはった
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臨死体験の科学的解明に前進、心停止後に「脳が活発化」 米研究
ルーマニア首都ブカレスト（Bucharest）近郊の森で開かれたレーザー光を使ったイベントの様子（2011年5月14日撮影、資料写真）。(c)AFP/DANIEL MIHAILESCU 【8月13日 AFP】心臓まひを起こし死の淵に立った人が時に経験する、まぶしい光などの鮮明な「臨死体験」は、科学的に説明できるかもしれないとする研究論文が12日、米科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences、PNAS）に掲載された。脳は、血流が停止した後も30秒程度、活動を続けることが分かったという。 研究を行った米ミシガン大学（University of Michigan）の科学者らは、実験用ラット9匹に麻酔薬を投与して心停止を誘発させ、脳電図を記録した。その結果、心臓が停止してから30秒間にわたり脳の活動が急増し、精神状態が非常に高
最先端科学ゲーム『EyeWire』を作った研究グループの論文がNatureに出たぞー - アレ待チろまん
2013-08-08 最先端科学ゲーム『EyeWire』を作った研究グループの論文がNatureに出たぞー 科学 本日のNatureに網膜の神経細胞マップについての論文が発表されました。これは4ヶ月前に記事にしたEyeWireという科学ゲームを作った研究グループから発表されたものです。 Connectomic reconstruction of the inner plexiform layer in the mouse retina (Nature, 2013) 今回の論文にはEyeWireのデータは使われておらず、よく調教された学生が解析したデータを使用したようなのですが、せっかくなのでEyeWireの復習も踏まえながら簡単にご説明いたします。 EyeWireってなんだっけ？脳全体の神経回路を包括的に調べるためにネットゲームで神経回路を繋いでいくという画期的なシステムがMITのグルー
人為的に「誤った記憶」利根川氏ら初の実験成功 : 科学 : YOMIURI ONLINE（読売新聞）
【ワシントン＝中島達雄】脳を刺激して実際と違う誤った記憶（過誤記憶）を作り出すことに、ノーベル賞受賞者の利根川進・米マサチューセッツ工科大教授と理化学研究所のチームがマウスの実験で成功したと、２６日付の米サイエンス誌に発表する。 過誤記憶を人為的に作り出したのは世界で初めて。 人間はしばしば記憶違いを起こすほか、妄想を抱く病気もある。これらの原因はわかっておらず、今回の成果をきっかけに解明が期待される。 利根川教授らは、マウスの脳の奥にある「海馬(かいば)」と呼ばれる部分に光を当て、実験を行った。海馬は記憶に関係すると考えられる。マウスの脳細胞には特殊な遺伝子が組み込まれ、光を当てると活性化、直前の記憶が再生されるようになっている。 このマウスをまず、何もしない安全な部屋に置いた後、形の違う別の部屋に移し、脳に光を当てながら、マウスの嫌いな電気を足に流した。このマウスを安全な部屋に戻すと、
プロトカドヘリン17は大脳皮質-大脳基底核神経回路において前シナプスの構築を制御する : ライフサイエンス 新着論文レビュー
Protocadherin 17 regulates presynaptic assembly in topographic corticobasal ganglia circuits. Naosuke Hoshina, Asami Tanimura, Miwako Yamasaki, Takeshi Inoue, Ryoji Fukabori, Teiko Kuroda, Kazumasa Yokoyama, Tohru Tezuka, Hiroshi Sagara, Shinji Hirano, Hiroshi Kiyonari, Masahiko Takada, Kazuto Kobayashi, Masahiko Watanabe, Masanobu Kano, Takanobu Nakazawa, Tadashi Yamamoto Neuron, 78, 839-854 (201
愛とホルモン、遺伝子と浮気についての研究最前線 - アレ待チろまん
2013-06-04 愛とホルモン、遺伝子と浮気についての研究最前線 科学 Nature Neuroscience誌に『エピジェネティクスで縁結び』なるハイライトがありました。プレーリーハタネズミが異性を選択する際にDNAのアセチル化が関与しているようです。 Histone deacetylase inhibitors facilitate partner preference formation in female prairie voles (Nature Neuroscience, 2013) 普段なら分かりやすく面白い文章を書くように努力するんだけど、面白いポイントが難しいので難しく書きます。本番は後半から。 一夫一婦制のモデル動物『プレーリーハタネズミ』この論文で用いているのはプレーリーハタネズミと言う馴染みのない動物です。プレーリーハタネズミは一夫一妻制と言う哺乳類では3%以
睡眠中の脳活動パターンからの夢の内容の解読 : ライフサイエンス 新着論文レビュー
堀川友慈・神谷之康 （国際電気通信基礎技術研究所（ATR）脳情報研究所神経情報学研究室） email：堀川友慈，神谷之康 DOI: 10.7875/first.author.2013.050 Neural decoding of visual imagery during sleep. T. Horikawa, M. Tamaki, Y. Miyawaki, Y. Kamitani Science, 340, 639-642 (2013) 要 約 夢は外界からの刺激とは関係なく生じる主観的な現象で，見た本人にしかその内容がわからない，すぐに忘れてしまうなどの理由から，客観的な解析の困難な対象である．この研究では，睡眠中の脳の活動を計測することにより得られた脳活動パターンを解析することで，夢の内容を解読し客観的に評価する手法を開発することに成功した．実験では，機能的MRIを用いて睡眠中の脳の
「脳を透明化しただけじゃ神経回路は分からないぞ！」 もう一つの研究手法を題材にした『EyeWire』というネトゲが面白い - アレ待チろまん
2013-04-12 「脳を透明化しただけじゃ神経回路は分からないぞ！」 もう一つの研究手法を題材にした『EyeWire』というネトゲが面白い 科学 先日『電気泳動で脳を透明化する技術』という論文が話題になりました。しかし脳に存在する神経回路を研究するためには透明化手法だけでは不十分です。透明化手法の不足を補って包括的に脳回路を調べるためにネットゲームで神経回路を繋いでいくという画期的なシステムをアメリカとドイツの国際グループが構築しました*1。 科学ネットゲームEyeWire(本家サイト) EyeWire日本語解説 全ての神経接続を調べれば脳機能が分かる？ コンピューターと脳の情報処理はどのように異なるのでしょうか。脳に存在する神経回路を解明すれば「脳がどうやって情報処理しているか」が分かるのではないかと研究者たちは考えています。 脳の中には1000億個を越える細胞が存在し、それが複
医学と美術の融合を目指す美術館『Wellcome Collection』が作った誰得ネットゲームAxon(軸索)が熱い - アレ待チろまん
2013-03-18 医学と美術の融合を目指す美術館『Wellcome Collection』が作った誰得ネットゲームAxon(軸索)が熱い 科学 ネタ 神経細胞同士が結合することでネットワークを作ることがよく知られています。「神経細胞はどうやって結合相手の細胞を見つけるの？」と言うのは科学的に大きな疑問でありますが、そんな疑問を題材にしたネットゲームがあります。 ゲームの名前はAxon！ 『軸索（axon）とは、細胞体から延びている突起状の構造で、神経細胞において信号の出力を担う。軸索は基本的に一つの細胞体からは一本しか伸びていないが、しばしば軸索側枝（axon collateral）と呼ばれる枝分かれを形成する。 (Wikipedia：神経細胞)』 このサイトでネットゲームAxonが楽しめます Wellcome Collection：Axon ゲームの説明 Grow your n
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