神経科学は、脳や神経系がどのように機能し、思考や感情、行動を生み出すのかを探る分野です。Gist.Science では、この複雑な領域の最新研究成果を、専門用語に頼らず誰でも理解できるようにお届けしています。

当カテゴリに掲載される論文はすべて、生物医学分野のプレプリントサーバー bioRxiv から収集したものです。Gist.Science は bioRxiv に投稿される最新のプレプリントをすべて対象に、平易な要約と詳細な技術解説の両方を提供しています。

以下に、神経科学分野の最新プレプリントをリストアップしました。

A Bidirectional Neural Interface With Direct On-Device Neuromorphic Decoding for Closed-Loop Optogenetics

この論文は、スパルタン 6 FPGA 上で実装されたニューロモルフィック特徴抽出と非線形サポートベクターマシンデコーダを統合し、計算リソースが限られた環境でもリアルタイムかつ高効率に動作する完全自立型の双方向ワイヤレスシステムを開発し、自由行動中のラットにおける閉ループ光遺伝学実験の成功を実証したものである。

Bilodeau, G., Miao, A., Gagnon-Turcotte, G., Ethier, C., Gosselin, B.2026-03-28🧠 neuroscience

Glutamate co-release from catecholaminergic neurons shapes breathing and is inhibited during opioid-induced respiratory depression

本論文は、脳幹のノルアドレナリン作動性ニューロンからのグルタミン酸共放出が呼吸パターンを調節していることを示し、そのメカニズムがオピオイドによる呼吸抑制の過程で選択的に阻害されることを明らかにした。

Riley-DiPaolo, A., Cabrera, V. V., Akkaya, U. M., Maletz, S. N., Varga, A. G.2026-03-28🧠 neuroscience

Transformations of cognitive maps for sensorimotor control

本研究は、学習と運動実行における個人差が記憶システムと運動システムの動的相互作用を通じて形成され、運動時の知覚された努力によって歪められた力 - 時間空間の認知地図(センサーモーター認知地図)を生み出すことを明らかにした。

Lee, J. L., Wang, Y., Casamento-Moran, A., Ugorji, K., Jarquin, J., McNamee, D. C., Chib, V. S.2026-03-28🧠 neuroscience

Human-Dog Interaction Method and Dog Familiarity Differentially Modulate Prefrontal Connectivity and Autonomic Recovery Following Acute Stress: An fNIRS Study

本研究は、fNIRS を用いた 70 名の被験者を対象とした実験により、急性ストレス後の回復段階において、特に直接対面による愛犬との相互作用が自律神経系と前頭前野の機能結合を効果的に調節し、ストレス緩和に寄与することを示した。

Kish, B., Nishiura, R., Ogata, N., Tong, Y.2026-03-28🧠 neuroscience

System identification and surrogate data analyses imply approximate Gaussianity and non-stationarity of resting-brain dynamics

本研究は、システム同定とサロゲートデータ解析を用いて、静止状態の脳活動データが単一スキャン内ではほぼガウス分布に従うが、スキャン間の非定常性がトポロジカルデータ解析や iCAP による実データとサロゲートデータの識別に寄与していることを明らかにし、脳活動の統計的性質を定量的に特徴づけた。

Matsui, T., Li, R., Masaoka, K., Jimura, K.2026-03-28🧠 neuroscience

Brain criticality emerges with developmental shifts in frequency-specific excitation-inhibition balance

この研究は、10 歳から 33 歳の参加者の脳波データを解析し、思春期から成人期にかけての脳発達が、周波数帯域ごとの興奮・抑制バランスの変化を通じて臨界状態への移行と状態適応性の向上をもたらすことを明らかにしました。

Westbrook, A., Avramiea, A.-E., Calabro, F., Linkenkaer-Hansen, K., McKeon, S., Luna, B.2026-03-28🧠 neuroscience

Towards the definition and measurement of routines and the cognitive processes that underpin their maintenance

この論文は、遷移エントロピーを用いてルーチンを定量化する新たな手法を提案し、タスクの頻繁な切り替えが報酬の期待感に対する感受性の変化を通じてルーチンの維持を阻害することを、2 つの実験と規範モデルを通じて実証しています。

Nolan, C. R., Le Pelley, M. E., Garner, K. G.2026-03-28🧠 neuroscience

Developmental links between play behavior and brain network integration

3 つの研究により、乳幼児から学童期にかけての遊びの頻度や指導的遊びの導入が、成人の創造性と関連するデフォルト・モード・ネットワーク、実行制御ネットワーク、およびサリエンス・ネットワーク間の機能的統合を促進することが示されました。

Nishio, M., Ziv, M., Ellwood-Lowe, M. E., Ignachi Sanguinetti, J., Denervaud, S., Hirsh-Pasek, K., Golinkoff, R. M., Mackey, A. P.2026-03-28🧠 neuroscience

From Coarse to Rich: Successive Waves of Visual Perception in Prefrontal Cortex

本論文は、マカク猿の腹外側前頭前野(vlPFC)が、刺激提示後 50〜90 ミリ秒で低空間周波数に基づく粗い物体位置やカテゴリの推定を、100 ミリ秒以降で顔の向きや背景などの詳細で豊かな視覚情報を処理する、という 2 段階の動的な視覚情報符号化メカニズムを明らかにしたものである。

Bellet, J., Siegel, M., Dehaene, S., Jarraya, B., Panagiotaropoulos, T., van Kerkoerle, T.2026-03-28🧠 neuroscience