京都大学研究Discovery Saga

ヒトiPS細胞由来神経細胞を用いた大規模スクリーニングにより、神経細胞の突起伸長を促進する化合物群を特定した。化合物群の解析により、酵素「TNIK」を神経細胞の突起の伸長を制御する新たな創薬標的として発見した。ヒットした化合物群の化学構造の最適化により「チエノピリドン誘導体」を候補化合物として新たに見出した。チエノピリドン誘導体は、ヒト脳オルガノイドでも神経突起の伸長効果を示した。1. 要旨　今村恵子（...

キーワード：最適化/運動発達/霊長類/生成機構/政策研究/突起伸長/機能性/リン酸/コピー数多型/レジストリ/精神医学/知的障害/統合失調症/脳神経科学/iPS細胞/ニューロン/染色体/前頭葉/オルガノイド/ゲノム編集/in vitro/キナーゼ/スクリーニング/てんかん/遺伝子治療/運動ニューロン/神経科学/神経回路/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/創薬/脳疾患/誘導体/ゲノム/コホート/ヒトiPS細胞/遺伝子/自閉スペクトラム症/神経疾患/認知症/臨床研究

他の関係分野：情報学複合領域生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年3月31日

ヒトiPS細胞から後脳特異的な神経幹細胞を安定的に誘導・維持する手法を開発

ー後脳の発達解明や神経変性疾患の病態解明・創薬研究への貢献に期待ー

ヒトiPS細胞から後脳領域の特性を持つ神経幹細胞（hindbrain-like induced NSC; Hb-LiNSCs）を作製する新たな分化誘導法を確立した。この方法は、3種類の特定の低分子化合物の組み合わせにより、動物由来成分や成長因子bFGFを用いない条件で、簡便かつ安定的にHb-LiNSCを誘導・維持することが可能である。誘導されたHb-LiNSCsは、1年間以上の長期培養後も、後脳としての領域特異性と分化能、正常な核型を維持することを示した。Hb-LiNSCsから分化した神経細胞...

キーワード：免疫機能/神経系/微小電極/電極アレイ/シナプス/一細胞/小脳/細胞モデル/テトロドトキシン/支持細胞/微小電極アレイ/髄鞘/HOXB9/iPS細胞/グリア細胞/シグナル伝達系/遺伝子発現解析/細胞株/自己複製/自己複製能/染色体/中枢神経/発現解析/薬剤スクリーニング/臨床応用/神経伝達物質/中枢神経系/BMP/SMAD/TGF-β/Wnt/Wntシグナル/成長因子/軟骨/病態解明/in vitro/アストロサイト/グリア/スクリーニング/セロトニン/マウス/リガンド/遺伝子治療/幹細胞/血液/血液脳関門/再生医療/受容体/神経幹細胞/神経細胞/神経分化/神経変性/神経変性疾患/阻害剤/創薬/多能性幹細胞/低分子化合物/分化誘導/サイトカイン/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/疾患モデル/神経疾患

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発表日：2026年3月28日

「巧みな手の動き」の主役は脊髄だった

—随意運動制御における脊髄反射回路の役割を、神経細胞の働きとして実証—

梅田達也医学研究科研究員（兼：山梨大学教授）、関和彦国立精神・神経医療研究センター部長、金祉希同研究員（研究当時）、戸松彩花生理学研究所特任准教授、武井智彦玉川大学教授、舩戸徹郎電気通信大学准教授は、霊長類（サル）が行う自己の意思に基づく運動（随意手関節運動）において、興奮性の脊髄反射回路（正のフィードバック回路）が、巧緻な手の運動の「計画」と「実行」の両方に重要な役割を果たすことを明らかにしました。つまり、実際に運動するときに見える筋活動（振幅・持続時間）は、運動前の「計画段階」で、脊髄回路のフィードバックの強さ（ゲイン）があらかじめ設定され、実際の運動は脊髄反射が実行しているこ...

キーワード：電気通信/霊長類/フィードバック/運動制御/大脳/関節/筋活動/神経細胞/大脳皮質/生理学

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発表日：2026年3月28日

水を飲む感覚を担う脳内の神経細胞を発見

〜水がもたらす心地よさのメカニズム解明と脱水症予防への貢献に期待〜

野村憲吾医学研究科助教（兼：京都府立医科大学助教）、樽野陽幸同教授、山田優京都府立医科大学研究員らの研究グループは、マウスを用いた実験で、水を飲むという感覚を担う脳内の領域、および神経細胞のグループを新たに発見しました。　本研究では、「水の摂取を開始すると速やかに活性化して、飲水行動を持続させる」という、あたかも“水のおいしさ”をつくるかのような性質を持つ神経細胞の実体が明らかになりました。飲水行動の異常は加齢や精神疾患など様々な要因によって生じ、水中毒や脱水症などの重篤症状につながる危険性がありますが、その対策は本人の努力による行動改善に大きく依存している現状があります。本研究...

キーワード：マウス/神経細胞/加齢/精神疾患

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発表日：2026年3月28日

ヒトミクログリアにおけるアルツハイマー病重要分子APOEの新たな機能を解明

―酸化ストレスを介したミクログリア増殖制御の仕組みを発見―

ヒトiPS細胞を用い、アルツハイマー病注1）をはじめとする筋萎縮性側索硬化症やパーキンソン病などの神経変性疾患注2）の主要なリスク因子であるAPOE注3）遺伝子を欠損させたミクログリア注4）を作製した。APOE欠損がNUPR1-p21注5）経路の活性化とTGF-betaシグナル注6）の変化を引き起こし、これらがミクログリアの増殖を著しく抑制することを突き止めた。本研究により...

キーワード：データ駆動/人工知能（AI）/免疫機能/細胞周期制御/タンパク質複合体/霊長類/生成機構/政策研究/CRISPR-Cas/機能性/脂質輸送/輸送体/ゲノム編集技術/増殖抑制/病原体/タウタンパク質/環境要因/脳神経科学/CRISPR/iPS細胞/p21/ROS/グリア細胞/シグナル伝達系/ニューロン/遺伝子発現解析/炎症反応/細胞株/自己複製/発現解析/免疫染色/運動機能/筋萎縮/生理機能/前頭葉/TGF-β/オルガノイド/ゲノム編集/病態解明/ATP/CRISPR-Cas9/in vitro/RNA/SOD1/アミロイド/アルツハイマー病/インフラマソーム/グリア/シグナル分子/スクリーニング/トランスクリプトーム/パーキンソン病/ミクログリア/ラット/リポ多糖/遺伝子治療/運動ニューロン/炎症性サイトカイン/活性酸素/活性酸素種/共焦点顕微鏡/蛍光色素/細胞周期/細胞増殖/神経科学/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/創薬/免疫応答/免疫細胞/ゲノム/コホート/サイトカイン/ストレス

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発表日：2026年1月14日

“パブロフの犬”の新たな脳内機構の解明

～条件づけ学習における記憶痕跡細胞の役割～

パブロフの犬で有名な条件づけは、餌などの「無条件刺激」と、ベルの音のような「条件刺激」が結びつけられることにより生じる連合学習です。この学習が成立して記憶が形成されるためには、条件刺激が無条件刺激よりも少しだけ先行したタイミングで起きる必要があることが、100年以上も前から行動学的に知られています。しかし実際の脳内で、条件刺激を伝える具体的な神経細胞やその活動の様子は不明でした。　このたび、寺前順之介情報学研究科准教授、松尾直毅九州大学教授、小林曉吾同助教、曾我部蓮同大学院生らの研究グループは、海馬内で文脈情報を表現すると考えられる記憶痕跡（エングラム）細胞に特有の神経活動が、...

キーワード：情報学/行動選択/神経活動/連合学習/カルシウムイメージング/光遺伝学/イミン/カルシウム/マウス/神経細胞/PTSD/遺伝学/海馬/精神疾患

他の関係分野：情報学総合生物

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発表日：2026年1月13日

飲酒がもたらす充足感を担う仕組みを解明

―希少糖アルロースでマウスの減酒を達成―

お酒の飲み過ぎは、個人の健康リスクだけでなく、社会に大きな負担をかけています。しかし、飲み過ぎの原因は未解明で、効果的な対策が不足しています。　佐々木努農学研究科教授、松居翔同助教、疋田貴俊大阪大学教授、Yulong Li 中国・北京大学（Peking University）教授らの研究グループは、飲酒後に充足感を生み出す仕組みが存在し、その働きの低下が飲み過ぎの一因となることを明らかにしました。飲酒すると、肝臓から線維芽細胞増殖因子21（FGF21）が分泌されます。そして脳のオキシトシン陽性神経細胞が活性化され、ドーパミン神経の活性化が続くことで充足感が生まれ、飲酒の間隔が延び...

キーワード：FGF21/食行動/健康リスク/食品成分/マウスモデル/増殖因子/アルコール/ドーパミン/ホルモン/代謝産物/FGF2/線維芽細胞/マウス/細胞増殖/神経細胞/オキシトシン

他の関係分野：複合領域工学農学

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発表日：2025年11月23日

ウニ幼生に光で行動を調節する脳のような神経細胞群が存在することを発見

山下高廣理学研究科講師は、谷口俊介筑波大学准教授、露崎弘毅千葉大学特任講師、山本卓広島大学教授と共同で、脳を持たないとされてきたウニ幼生に、光で行動を調節する「脳のような」神経細胞群（中枢）を見いだしました。この神経細胞群は、脊椎動物の脳と一部共通する特徴が確認され、後口動物の共通祖先までさかのぼる脳機能の起源に関する新たな示唆を提供する結果となりました。　本研究は、ウニ幼生の前端部神経外胚葉に、非視覚性光感受性ニューロン（「見る」ためではなく、光を感じて応答する神経）の細胞群を同定しました。これにより、脊椎動物の脳に相当する「中枢」が、脳を持たないとされてきた棘皮動物（ウニ...

キーワード：光受容/棘皮動物/オプシン/脊椎動物/ニューロン/中枢神経/脊椎/セロトニン/神経細胞/脳機能/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：生物学

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発表日：2025年11月1日

低酸素が呼び起こす脳内前駆細胞の新たな一面

―脳血流を取り戻す新たな仕組み―

脳卒中は、世界で4人に1人が一生のうちに経験する主要な死因・後遺症の原因であり、その多くは脳の血管が詰まることで起こる脳梗塞です。脳の血管が詰まったままでは、酸素や栄養が神経細胞に届かず、細胞死が急速に進行します。そのため、できるだけ早く血流を再開させて脳への酸素供給を回復させることが極めて重要です。　この度、眞木崇州医学研究科講師、安田謙同特定助教、月田和人同特定助教（兼：帝京大学特任研究員）、桑田康弘くわた脳神経内科・在宅クリニック院長らの研究グループは、マウス脳梗塞モデルとして一般的な一過性中大脳動脈閉塞（tMCAO）モデルの単一細胞RNAシーケンス公開データを統合解析...

キーワード：酸素濃度/オリゴデンドロサイト前駆細胞/一細胞/血流/大脳/髄鞘/hypoxia/臨床応用/運動機能/脳血流/前駆細胞/RNA/マウス/幹細胞/血管新生/再生医療/細胞死/細胞治療/神経細胞/低酸素/脳梗塞/脳卒中

他の関係分野：環境学総合生物

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発表日：2025年9月10日

ヒト末梢血細胞からの高効率なiPS細胞作製法を開発

―p53経路の調節により初期化効率を10倍以上に向上―

RNAによるPBMCの初期化に成功従来困難とされていた末梢血単核球（PBMC）からの合成RNAを用いたiPS細胞の作製に初めて成功しました。p53経路の抑制により初期化効率が劇的に向上 p53の働きを抑制するMDM4を導入することで、PBMCのRNA初期化効率が顕著に向上することを示しました。特に、ユビキチン化分解を受けにくい変異を加えたMDM4が最も高い効果を示しました。作製したPBMC由来iPS細胞は角膜細胞へ分化可能 ...

キーワード：オープンアクセス/プログラミング/品質管理/EGFP/筋細胞/リン酸/変異体/キチン/iPS細胞/Mdm2/p53/角膜/眼科学/受精/受精卵/心筋/心筋細胞/染色体/内胚葉/免疫染色/臨床応用/mRNA/筋肉/心臓/白血球/がん化/線維芽細胞/前駆細胞/B細胞/PCR/RNA/T細胞/アポトーシス/がん抑制遺伝子/ストレス応答/ユビキチン/ユビキチン化/リプログラミング/遺伝子治療/遺伝子導入/幹細胞/血液/再生医療/細胞死/上皮細胞/神経細胞/創薬/多能性幹細胞/分化誘導/ウイルス/ゲノム/ストレス/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/個別化医療/抗体/疾患モデル/神経疾患/低侵襲/糖尿病/標準化

他の関係分野：情報学複合領域生物学農学

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発表日：2025年8月21日

「非自己iPS細胞を⽤いたパーキンソン病細胞治療の医師主導治験 (Kyoto trial)」における移植後免疫反応の制御戦略と解析

穏やかな免疫抑制でも生着に成功：今回の医師主導治験での免疫抑制療法ではタクロリムス単剤を使用しました。その結果ヒト白血球抗原（HLA）が不一致のレシピエントでも、臨床的には明らかな免疫反応は認めませんでした。高感度検査が示す潜在リスク：HLAが不一致のレシピエントでは、高感度のリンパ球混合試験（MLR）にて潜在的な免疫反応のリスクが示されました。1. 要旨 ...

キーワード：プロトコル/神経系/CD8/ELISA/iPS細胞/TNFα/インターフェロン/インターロイキン/炎症反応/血清/神経前駆細胞/精巣/中枢神経/脳神経外科/免疫抑制/臨床応用/パンデミック/リンパ球/胎児/中枢神経系/白血球/ヘルパーT細胞/細胞移植/前駆細胞/ES細胞/HLA/NK細胞/TNF/T細胞/グリア/パーキンソン病/ファージ/プローブ/マクロファージ/ミクログリア/幹細胞/拒絶反応/血液/抗原/再生医療/細胞治療/自己免疫/自己免疫疾患/樹状細胞/神経細胞/腎機能/腎機能障害/多能性幹細胞/敗血症/副作用/免疫応答/免疫細胞/免疫抑制剤/臨床試験/ウイルス/サイトカイン/ヒトiPS細胞/医師/抗体/臓器移植/動物実験/放射線/臨床研究

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発表日：2025年8月9日

オピオイド危機から人々を救う画期的鎮痛薬

―京大病院で医師主導臨床試験が実施された―

米国ではフェンタニルなど合成麻薬（オピオイド）の過剰摂取によって、2023年には8万人もの人々が亡くなり、オピオイドクライシスと呼ばれています。それゆえトランプ政権は国境警備の強化などを隣国に迫っていますが、根本的な解決を図るためには、オピオイド鎮痛薬に代わる新薬の開発が必要です。　萩原正敏医学研究科特任教授、豊本雅靖同特定准教授らは、ヒトを含む動物は、生命に危機が及ぶような状況に陥ると、ノルアドレナリンを神経細胞から分泌して痛みを抑えていることにヒントを得て、オピオイドとは全く異なる作用機序で働く画期的な鎮痛薬ADRIANA（アドリアーナ）を見出しました。ADRIANAは、癌な...

キーワード：膀胱がん/ノルアドレナリン/神経細胞/副作用/臨床試験/医師

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発表日：2025年8月5日

機械学習による視床下部

-下垂体オルガノイド分化効率予測モデルの構築

機械学習を用いて、ヒトiPS細胞から下垂体オルガノイドへ分化する効率を予測するモデルを構築本モデルは、熟練実験者と比べても高い予測精度を示した予測にはオルガノイド表面の性状が重要であり、これらの違いは細胞腫の違いを反映している1. 要旨　松本隆作特定拠点助教（CiRA...

キーワード：画像データ/ニューラルネットワーク/プログラミング/画像認識/機械学習/畳み込みニューラルネットワーク/生細胞/初期発生/CAM/ニューラルネット/表面構造/トロホブラスト/視床/下垂体/視床下部/内分泌学/iPS細胞/遺伝子発現解析/細胞株/中枢神経/発現解析/免疫染色/膵島/ホルモン/予測モデル/オルガノイド/前駆細胞/発生学/リプログラミング/遺伝子治療/幹細胞/再生医療/神経幹細胞/神経細胞/創薬/胎盤/内分泌/分化誘導/網膜/アレルギー/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/新生児/糖尿病

他の関係分野：情報学化学生物学工学農学

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発表日：2025年7月30日

爆発的記憶想起を実現するニューラルネットワークを開発

―曲がった統計多様体がもたらす新理論―

物理・生命・社会といった複雑なシステムでは、構成要素が同時に関係し合う高次相互作用が、創発的な変化や多様な振る舞いを生み出すうえで本質的な役割を果たしていることが明らかになってきています。こうした高次相互作用は脳のような生物のネットワークにおける情報の表現や、人工ニューラルネットワークの性能向上にも関与していると考えられています。しかし、それらを一貫した原理に基づいて扱える理論的枠組みは、これまで十分に整備されていませんでした。　島崎秀昭情報学研究科准教授（兼：北海道大学客員准教授）、Miguel Aguilera スペイン・バスク応用数学センター（Basque Center fo...

キーワード：ロバスト/アーキテクチャ/AI/ニューラルネットワーク/フレームワーク/情報学/人工知能（AI）/符号化/多様体/応用数学/統計物理/統計物理学/非線形/複雑系/エントロピー/相転移/自己制御/ニューラルネット/フィードバック/モデリング/ロバスト性/非線形性/記憶想起/ニューロン/神経細胞

他の関係分野：情報学数物系科学生物学工学農学

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発表日：2025年7月8日

磁石で脳細胞を誘導し失われた神経回路を再構築する

Vittoria Raffa教授（ピサ大学生物学部）とFabian Raudzus助教（CiRA臨床応用研究部門髙橋淳研究室／京都大学大学院医学研究科附属医学教育・国際化推進センター国際化推進部門）らの共同研究...

キーワード：最適化/磁場/神経系/磁性ナノ粒子/磁性体/物質輸送/ナノメートル/ナノ粒子/シナプス/シナプス小胞/線条体/大脳/実験動物/iPS細胞/神経前駆細胞/大脳基底核/中枢神経/臨床応用/ドーパミン/運動機能/筋肉/神経伝達物質/中枢神経系/微小管/画像診断/細胞移植/前駆細胞/パーキンソン病/マウス/幹細胞/共培養/再生医療/細胞骨格/細胞治療/神経回路/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/臨床試験/ヒトiPS細胞/疾患モデル/神経疾患

他の関係分野：情報学数物系科学生物学総合理工工学総合生物

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発表日：2025年5月28日

脳は情報とエネルギーの最適バランスを実現

―脳の情報処理が予想以上に頑健なことを発見―

私たちの脳は約百億個もの神経細胞が複雑に結びついたネットワークによって、視覚や聴覚などの感覚情報を処理しています。しかし、ノイズ（雑音）に満ちた現実世界の中で、脳がどのように安定的かつ正確に情報を表現しているかは、神経科学における最大の謎のひとつでした。　これまで、情報表現をノイズに対して強くするために、脳は「フラクタル状態」と呼ばれる、入力に過敏な状態を避ける必要があると考えられてきました。しかし、寺前順之介情報学研究科准教授と立川剛至同博士課程学生の研究グループは、「Fisher情報量」と呼ばれる数理的手法を用いることで、神経ネットワークは従来の予想以上にノイズに対して頑健で...

キーワード：情報量/AI/情報学/ノイズ/フラクタル/エネルギー効率/エネルギー消費/神経ネットワーク/聴覚/神経科学/神経細胞

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2025年5月22日

ヒトiPS細胞を用いて神経細胞における脂質の役割を解明

－高度不飽和脂肪酸が神経機能と脳病態を制御する－

　理化学研究所（理研）バイオリソース研究センターiPS創薬基盤開発チームの森田賢客員研究員（サントリーウエルネス株式会社生命科学研究所研究員）、近藤孝之客員研究員（京都大学iPS細胞研究所特定拠点講師）、井上治久チームディレクター（革新知能統合研究センターiPS細胞連携医学的リスク回避チーム客員主管研究員、京都大学iPS細胞研究所教授）らの共同研究チームは、ヒト人工多能性幹細胞（iPS細胞）注1）...

キーワード：プロファイル/微小電極/マイクロ/モデル化/膜構造/電極アレイ/シナプス/神経活動/生体内/アミロイドβ/脂質膜/高度不飽和脂肪酸/表現型解析/ドコサヘキサエン酸/脳神経科学/iPS細胞/細胞株/神経機能/免疫染色/神経伝達物質/アミロイド/アラキドン酸/アルツハイマー病/イミン/プローブ/遺伝子治療/幹細胞/形態形成/血液/細胞核/脂肪酸/神経科学/神経細胞/創薬/多能性幹細胞/脳機能/不飽和脂肪酸/分化誘導/膜タンパク質/免疫応答/ヒトiPS細胞/遺伝子/脂質/認知症

他の関係分野：情報学工学総合生物農学

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発表日：2025年4月8日

若年性認知症を来す前頭側頭葉変性症に対する治療薬候補と治療標的分子のiPS創薬による同定

若年性認知症を来す前頭側頭葉変性症患者さんのiPS細胞を用いて既存薬スクリーニングを行い、治療薬候補を見出しました。メカニズムとして、CACNA2D2を前頭側頭葉変性症の治療標的として同定しました。本研究結果により、前頭側頭葉変性症患者さんを対象とした臨床試験を計画しています。1. 要旨　今村恵子特定拠点講師および...

キーワード：産学連携/情報収集/カルシウムチャネル/TDP-43/タウタンパク質/神経内科学/脳神経科学/iPS細胞/グリア細胞/治療標的/薬剤スクリーニング/筋肉/オルガノイド/オリゴマー/カルシウム/グリア/スクリーニング/細胞死/神経科学/神経細胞/神経細胞死/神経変性/創薬/臨床試験/遺伝子/遺伝子発現/抗体/生活の質/難病/認知症

他の関係分野：複合領域工学農学

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発表日：2025年3月14日

霊長類脳でのドーパミン蛍光計測に成功

―ドーパミンの機能解明へ大きく前進―

高田昌彦ヒト行動進化研究センター特任教授（研究当時）、網田英敏同特定准教授、井上謙一同助教、ヤン・ガオゲ同博士課程学生らの研究グループは、蛍光センサーを用いた霊長類脳でのドーパミン計測に世界で初めて成功しました。中脳にあるドーパミン神経細胞は、大脳基底核の線条体にドーパミンを放出して線条体への入力を調節することで、適切な行動の獲得に貢献しています。しかし、従来の手法では、霊長類の脳内におけるドーパミン神経伝達を高精度で計測することが困難でした。そのため、線条体にどのようなドーパミン信号が入力しているかについては、十分に解明されていませんでした。本研究では、ドーパミンを高感度かつ迅速に検...

キーワード：予測誤差/情報学/産学連携/蛍光センサー/霊長類/センサー/光センサー/光計測/線条体/大脳/大脳基底核/ドーパミン/病態解明/神経細胞/神経変性/神経変性疾患

他の関係分野：情報学複合領域化学生物学工学総合生物

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発表日：2025年3月12日

神経細胞が脳組織内の環境に応じて移動方法を使い分けることを発見

近畿大学理工学部（大阪府東大阪市）エネルギー物質学科講師中澤直高、京都大学アイセムス（高等研究院物質-細胞統合システム拠点）（京都府京都市）教授見学美根子、同所属研究員栗栖純子、京都大学医生物学研究所（京都府京都市）教授野々村恵子、同所属教授安達泰治らの研究グループは、シンガポール国立大学、芝浦工業大学と共同で、脳発生期に脳組織内を移動する神経細胞が、経路の大きさに応じて駆動力を変え、複数の方法によって移動することを発見しました。　本研究成果により、脳構造が形成される仕組みの理解が深まり、今後、神経細胞の移動促進による疾患の治療や、神経活動を助ける技術等の確立が期待さ...

キーワード：産学連携/統合システム/神経活動/脳発生/ニューロン/神経細胞

他の関係分野：複合領域工学総合生物