Ko Matsui

日本神経科学大会＠新潟にて、無事に「循環脳」のシンポジウムを実施しました。血液や酸素等の脳内循環や代謝回路と脳神経情報処理との関連を探る、全く新しいカテゴリーの研究分野の幕開けです。シンポジストとオーガナイザー６名でのディナーを開催しました。

2025年7月26日(土) 17:00 〜 18:00
成茂神経科学研究助成基金 令和7年度授賞式
公益信託成茂神経科学 講演会開催等助成
表彰 松井 広
東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野
第48回日本神経科学大会シンポジウム「循環脳：情報処理機能と脳内代謝のクロストーク」
www.jnss.org/narishige_wi...

2025年7月26日(土) 14:50 〜 16:50
第6会場（301A）
[3S06a-2]脳内エネルギー・ダイナミクスのレム睡眠適応パラドックス
*高橋 佑輔1、生駒 葉子1、松井 広1 (1. 東北大学大学院生命科学研究科超回路脳機能分野)
doi.org/10.7554/eLif...
doi.org/10.1111/jnc....
pub.confit.atlas.jp/ja/event/neu...

2025年7月26日(土) 14:50 〜 16:50
第6会場（301A）
シンポジウム
[3S06a]循環脳：情報処理機能と脳内代謝のクロストーク
松井 広（東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野）
Felix Beinlich（Center for Translational Neuromedicine, University of Copenhagen）
pub.confit.atlas.jp/ja/event/neu...

2025年7月26日(土) 12:50 〜 14:50
ポスター会場（展示ホール）
[3P]ポスター
[G. 学習・記憶] 条件づけ
[3P-198]恐怖記憶の運命を左右するアストロサイト機能
*山尾 啓熙1、松井 広1 (1. 東北大学大学院生命科学研究科)
doi.org/10.1002/glia...
pub.confit.atlas.jp/ja/event/neu...

日本神経科学大会 Neuroscience Research 誌
NSR Best 論文賞
譚 婉琴（Wanqin Tan）氏 受賞しました！
東北大学 大学院生命科学研究科
超回路脳機能分野（松井広教授研究室）
受賞対象論文：
Anxiety control by astrocytes in the lateral habenula
doi.org/10.1016/j.ne...

時実利彦記念神経科学優秀博士研究賞
東北大学 大学院生命科学研究科
超回路脳機能分野（松井広教授研究室）
山尾 啓熙 氏 受賞しました！
doi.org/10.1002/glia...

2025年7月24日（木）- 27日（日）
第48回日本神経科学大会第4会場 (203&204)
アートデザイン展「脳科学とアート」「幻のカバーアート展」研究内容にインスピレーションを得て、アートに昇華したものを展示。全26点の展示作品のうち、当研究室の作品が9点を占めました。
www.jnss.org/50th_memoria...

2025年7月25日(金) 8:45 〜 10:45
第1会場（国際会議室）
[2AL-1-Award-2]時実利彦記念神経科学優秀博士研究賞 表彰
doi.org/10.1002/glia...
pub.confit.atlas.jp/ja/event/neu...

2025年7月25日(金) 8:45 〜 10:45
第1会場（国際会議室）
[2AL-1]JNS NSR論文賞授賞式・受賞講演
Anxiety control by astrocytes in the lateral habenula
演者：Wanqin Tan（東北大学大学院生命科学研究科超回路脳機能分野）
doi.org/10.1016/j.ne...
pub.confit.atlas.jp/ja/event/neu...

Dr. Felix Beinlich Assistant Professor at the University of Copenhagen

生物のすべての細胞は、代謝活動をするのに「酸素」を必要としています。特に、脳の細胞のエネルギー要求は高いので、脳内でどのように酸素が分布するかに従って、脳内での情報処理の特性、こころのあり様が大きく影響を受けることが予想されます。
www.felixbeinlich.de

これまで、生体組織での酸素をイメージングすることは困難でしたが、Felix Beinlich 先生らは、新たなテクノロジーを開発して、生きているマウスの脳内酸素イメージングに成功しました（Beinlich et al., Science 2024）。
www.science.org/doi/10.1126/...

東北大学超回路脳機能分野では、コペンハーゲン大学から Felix Beinlich 先生をお招きし、「酸素イメージング」に関する講演（NGP Seminar）をしていただくことになりました。
2025年7月22日（火）16:00 - 18:00
東北大学 片平キャンパス 片平北門会館 エスパス
www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/

Oxygen imaging of hypoxic pockets in the mouse cerebral cortex GeNL bioluminescence imaging detects the existence of spontaneous transient “hypoxic pockets” in awake behaving mice.

Oxygen imaging of hypoxic pockets in the mouse cerebral cortex | Science www.science.org/doi/10.1126/...
Felix Beinlich 先生を東北大学超回路脳機能分野で招聘しました。NGP Seminar でご講演いただきます。
2025年7月22日（火）16:00 - 18:00
東北大学 片平キャンパス 片平北門会館 エスパス
www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/

We are excited to report:
Cerebral blood flow is modulated by astrocytic cAMP elevation independently of IP3R2-mediated Ca2+ signaling in mice
Vittani et al. PNAS (2025)
pnas.org/doi/10.1073/...

Good news! My article received enough views to be a Top Viewed Article. Read it here onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.... #TopViewedArticle @wileyinresearch

東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野
松井広教授研究室
www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/

2025.03.25 学位授与式
東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野（松井広教授研究室）から、博士課程修了者１名（古川孝太氏）、修士課程修了者３名（今井健氏、陳俊宇氏、原田航佑氏）が輩出されました。

博士号取得の古川氏の筆頭著者論文は掲載され、無事に標準年限内に修了できました。博士課程修了後は一般企業に就職します。
古川孝太氏の筆頭著者論文
doi.org/10.1111/jnc....

修士課程修了の３名は、それぞれ、未来型医療創造卓越大学院プログラムや国際共同大学院プログラムNeuro Globalに採択されており、当研究室において博士後期課程に進学します。

Dynamics of Neuronal and Astrocytic Energy Molecules in Epilepsy The dynamics of energy molecules in the mouse brain during metabolic challenges induced by epileptic seizures were studied using transgenic mice with FRET-based pyruvate or ATP sensors selectively ex...

Furukawa K, Ikoma Y, Niino Y, Hiraoka Y, Tanaka K, Miyawaki A, Hirrlinger J, Matsui K (2025) Dynamics of neuronal and astrocytic energy molecules in epilepsy. Journal of Neurochemistry, 169: e70044.
doi.org/10.1111/jnc....
* Please repost to support our science *

The brain process information efficiently with far less energy compared to computers. This study aimed to elucidate the mechanisms that regulate metabolic energy dynamics and deepen our understanding of the systems that support biological information processing.
www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/

With repeated hippocampal stimulation, seizures intensify. Interestingly, while the reduction in ATP levels decreased, an increase in blood volume increase was observed. This rise in metabolic energy supply may partially compensate for the loss of ATP in neurons.
doi.org/10.1111/jnc....

The duration of epileptic neuronal hyperactivity varied in the same animals. However, the reduction in intracellular neuronal ATP remained constant, suggesting that the varying degree of ATP consumption during neuronal hyperactivity has little impact on net ATP levels.
doi.org/10.1111/jnc....

The brain was subjected to an epileptic metabolic load. During an epileptic seizure, pyruvate levels in astrocytes increased, while ATP levels in neurons decreased. The transfer of metabolic energy molecules may be temporarily disrupted during an epileptic episode.
doi.org/10.1111/jnc....

Revealing Brain Energy Dynamics
doi.org/10.1111/jnc....
Energy flow is regulated by blood vessel diameter (represented by the left mouse jumping on the fuel hose), astrocyte activity (the middle mouse adjusting the fuel valve), and neuronal activity consumption (the right mouse revving the bike).

Dynamics of Neuronal and Astrocytic Energy Molecules in Epilepsy The dynamics of energy molecules in the mouse brain during metabolic challenges induced by epileptic seizures were studied using transgenic mice with FRET-based pyruvate or ATP sensors selectively ex...

Furukawa K, Ikoma Y, Niino Y, Hiraoka Y, Tanaka K, Miyawaki A, Hirrlinger J, Matsui K (2025) Dynamics of neuronal and astrocytic energy molecules in epilepsy. Journal of Neurochemistry, 169: e70044.
doi.org/10.1111/jnc....
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てんかん発作によって代謝的な負荷をかけた際のエネルギー分子動態を検証。血管からのグルコースや酸素の供給、アストロサイトから神経細胞への乳酸などの代謝分子の受け渡しが律速である可能性。エネルギー供給過程の調整による新たなてんかん治療戦略に期待。

東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野
松井広教授研究室
www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/

Furukawa et al., Journal of Neurochemistry 2025
doi.org/10.1111/jnc....
※ リポストして研究応援！ ※

神経発振が発展すると神経細胞内ATP減少量はむしろ少なくなった。局所血流量の変動を計測したところ、局所血流量は増加するようになることが示された。脳内エネルギーダイナミクスは可塑的に変化して、エネルギー供給が増加し、神経細胞の大幅なATP減少が一部補償された。

生物の脳は、コンピュータと比較してはるかに少ないエネルギーで効率的に情報処理を行う。本研究では、生物の脳における代謝エネルギー動態の制御メカニズムを解明し、生物らしい情報処理を支える仕組みの理解を深めることを目指した。
doi.org/10.1111/jnc....
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神経細胞内ATPの減少幅は神経発振の長さに依存しない。神経細胞内の総ATP量に対して支配的な影響力を与えるのは、神経細胞自身のATP消費スピードではなく、アストロサイトからの代謝エネルギー分子の供給スピードの増減である可能性が示唆された。

神経発振が発展すると神経細胞内ATP減少量はむしろ少なくなった。局所血流量の変動を計測したところ、局所血流量は増加するようになることが示された。脳内エネルギーダイナミクスは可塑的に変化して、エネルギー供給が増加し、神経細胞の大幅なATP減少が一部補償された。
doi.org/10.1111/jnc....
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脳内エネルギーのダイナミクス
doi.org/10.1111/jnc....
※ リポストして研究応援！ ※

血液中のエネルギー源はガソリンのようにとらえられる。給油ホースの直径の調節を血管（左のネズミ）が担い、給油ノズルの調節をアストロサイト（真ん中のネズミ）が担い、神経細胞（右のネズミ）がアクセルをふかすことでエネルギーを消費。
脳に過剰な神経発振の代謝的な負荷をかけ、代謝と神経回路の動作原理を探った。対象とする系に対して摂動を加え、その影響を計測することで内部状態を理解する複雑系を研究する方法。アストロサイトから神経細胞へのエネルギー分子の受け渡しが減少した可能性が示唆された。

#GliaPapers #GliaFebruary2025 RESEARCH

Hiroki Yamao, @komatsui.bsky.social
www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/

Astrocytic determinant of the fate of long-term memory onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/...

提出先・お問い合わせ先：
〒980-8577 仙台市青葉区片平2-1-1
東北大学 大学院生命科学研究科 超回路脳機能分野
教授 ・ 松井　広 （まつい　こう）
e-mail: matsui*tohoku.ac.jp
（「*」を「@」に変換してください）
Web: www.ims.med.tohoku.ac.jp/matsui/