東北大学・大学院生命科学研究科／超回路脳機能分野
兼・東北大学・大学院医学系研究科／超回路脳機能分野
Glia 2024 掲載記念
2024年04月09日
公刊学術研究論文発表
脳内グリアのハイパードライブ：てんかん様神経発振を引き起こすグリア細胞の作用を発見
Araki et al., Glia 2024 特設ページ
発作を抑える抗てんかん薬の開発は進んでいるものの、全ての患者で発作がコントロールできるわけではありません。また、そもそも、てんかんの発作は、どういったきっかけで起きるのか、未だにそのメカニズムの多くは謎に包まれています。
東北大学大学院医学系研究科の荒木峻大学院生（研究当時）、大学院生命科学研究科の松井広(こう)教授らのグループは、実験動物のマウスを用いて、脳の中の海馬に光ファイバーを埋め込み、グリア細胞の中でもアストロサイトの活動を光計測しました。脳内に金属の銅を人工的に埋め込むと炎症反応が生じ、てんかん様の神経発振現象が、１日に数回、散発的に生じるようになることが知られています。そこで、銅留置による神経過活動を調べたところ、神経発振に20秒程度も先立ち、アストロサイトの活動が始まることが示されました。さらに、アストロサイトの活動を電気的に刺激する方法や、アストロサイトの代謝機能を薬で阻害する方法などを組み合わせることで、アストロサイトが脳神経活動を強力に誘導（ハイパードライブ）することを明らかにしました。アストロサイトの活動制御がてんかんの新たな治療戦略となることが期待されます。
本研究成果は2024年4月9日付で脳科学の専門誌Gliaに掲載されました。
著者： 荒木峻、大西一ノ介、生駒葉子、松井広
Araki S, Onishi I, Ikoma Y, Matsui K* (2024) Astrocyte switch to the hyperactive mode.
Glia, 72: 1418-1434.
DOI: https://doi.org/10.1002/glia.24537
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2024.04.09 Published Online
2024.04.19 Press Release
東北大学 本部
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研究紹介History
2026年05月22日 松井
第67回日本神経学会学術大会 招待講演
セッション：Neuroscience Frontier Symposium 02
「Multidisciplinary comprehensive epilepsyresearch in the world: from basic, AI to clinical domain」
日時：2026年5月22日(金) 14:30〜16:30（120分）
会場：第02会場（パシフィコ横浜 会議センター3F 301）
企画責任者：池田 昭夫（京都大学大学院医学研究科）
座長1：池田 昭夫（てんかん・運動異常生理学講座）
座長2：赤松 直樹（国際医療福祉大学医学部 脳神経内科）
Brian Litt（University of Pennsylvania）
「Engineering new technologies for treating epilepsy using networks, big data, atlases and AI」
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）
「Ionic and metabolic plasticity driving the onset and evolution of epileptic seizures」
池田 昭夫（京都大学大学院医学研究科 てんかん・運動異常生理学講座）
「Human astrocyte and wide-band EEG in epilepsy: its utility and cortical spreading depolarization」
小泉 修一（山梨大学 医学部薬理学講座）
「Glia-mediated epileptogenesis: Sequential and cooperative roles of microglia and astrocytes」
講演では、当研究室で進めているてんかん脳病態に関する基礎研究の成果を中心に、最近発表した2報の論文内容を紹介しました（Araki et al., Glia 2024; Furukawa et al., J Neurochem 2025）。
今回のシンポジウムの企画責任者である池田昭夫先生とは、主に新学術領域研究「オシロロジー」を通じて知り合う機会をいただきました。記録を遡ると、2017年11月20日には京都大学にご招待いただき、セミナーをさせていただきました。それ以来、10年近くにわたり、池田先生とは交流を継続させていただいております。
当時、池田先生から、てんかん発作時の神経発振現象に先立って観察される「DCシフト現象」について教えていただきました。これを契機として、当研究室では、この現象とグリア細胞、特にアストロサイトとの関連をマウスモデルで検証したいと考えるようになりました。その後、蛍光ファイバーフォトメトリー法を用いて、生体内でアストロサイト活動を計測する方法を確立する過程で、さまざまな技術的改良を重ねてきました（Ikoma et al., Brain 2023a, b）。そして、約7年を経て、ようやく、てんかん発作に先立ってアストロサイト活動が光学的に検出されることを示す研究成果を得ることができました（Araki et al., Glia 2024）。今回の講演は、この成果を池田先生に直接ご報告する、大変良い機会となりました。
また、Dr. Brian Litt のご講演にも大変感銘を受けました。特に、低コストMRIの活用、EEG電極数を削減するための工夫、施設間で取得されたデータの標準化、さらにAIとスマートフォンを用いたEEG-human interface の取り組みは、非常に示唆に富むものでした。とりわけ、最後に示された、患者さんとAIがリアルタイムに対話するデモンストレーションは印象的でした。このようなアプローチは、患者さん自身が自らの疾患をより深く理解する助けとなるだけでなく、データアノテーションの改善にもつながり、さらに、疾患とともに生活するうえでの心理的負担の軽減にも貢献し得るものと感じました。
小泉修一先生とは、グリア研究を通じて、長年にわたり研究交流を持たせていただいております。今回のご講演では、グリア細胞の中でも、アストロサイトとミクログリアが、それぞれてんかん病態において重要な役割を果たしていることをご紹介いただきました。私たちの研究は、生理的現象の発見と、その定性的・定量的な記述に重点を置くことが多いのに対し、小泉先生の研究では、グリア細胞と神経細胞のあいだで信号がどのように伝わるのか、さらに、どのような分子がその過程に関与しているのかについて、精緻な解析が進められています。その研究の深さには、いつも大きな感銘を受けております。今回のシンポジウムでご一緒させていただいたことを機に、今後も引き続きご指導を賜りながら、グリア研究の発展に向けて学びを深めていきたいと感じました。
Araki S, Onishi I, Ikoma Y, Matsui K* (2024)
Astrocyte switch to the hyperactive mode.
Glia, 72: 1418-1434.
https://doi.org/10.1002/glia.24537
特設ページ
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.
https://doi.org/10.1111/jnc.70044
特設ページ
2026年05月22日
祝！Top Viewed Article in Glia 2025
https://doi.org/10.1002/glia.24537
Araki, Onishi, Ikoma, Matsui*, Glia 2024 特設ページ
超回路脳機能分野で博士号取得（2024年3月末）した荒木峻氏が筆頭著者をつとめる論文が Glia 誌に掲載されています。2024年中にGlia誌に掲載された論文のうち、掲載後１年間での閲覧回数がトップとして認定されました（Top Viewed Article）。なお、同論文については、先日、2024年中にGlia誌に掲載された論文のうち、引用回数がトップとしても認定されております（Top Cited Article）。
先に紹介した通り、当研究室からはGlia誌に３年連続で論文を掲載させていますが、そのいずれについても、Top Viewed Article, Top Cited Article などの認定を受けることができました。
Yamao and Matsui*, Glia 2025
Araki et al., Glia 2024
Kanaya et al., Glia 2023
2026年04月02日
祝！Top Cited Article in Glia 2024
https://doi.org/10.1002/glia.24537
Araki et al., Glia 2024 特設ページ
2024年3月末、超回路脳機能分野で博士号を取得された荒木峻さんが筆頭著者をつとめる論文が Glia 誌に掲載されました。Glia 誌に掲載された論文の中で、2024年中に最も引用のあった論文のひとつとして認定されました。昨年は、2023年中に Glia 誌に掲載された論文の中で、最も閲覧された論文（Top Viewed Article）として、金谷哲平さんが筆頭著者を務める論文（Kanaya et al., Glia 2023; 特設ページ）が認定されました。
2024年06月08日 松井
第55回記念 仙台てんかん医学市民講座 招待講演
特設ページ
第55回記念 仙台てんかん医学市民講座 IV（Epileptology Public Lecture in Sendai; EPLS）が開催され、基礎脳科学講座として「超回路脳機能からてんかんを知る」という演題名で招待講演を行いました（1時間；会場、仙台国際センター２階 萩）。この講座は、年２回開催の市民講座で、てんかん専門病院ベーテル等によって開催されています。市民講座という形でのアウトリーチは初めての経験でした。今回、てんかんの専門医や看護師、医療スタッフに患者さんを含めた聴衆でしたので、なるべく難しくない解説を心がけましたが、一方、学会発表のような側面も残して、科学的なアプローチでどうやって仮説-検証の道をたどっていくのかを体験してもらうことにしました。
松井 広
超回路脳機能からてんかんを知る. 第55回記念 仙台てんかん医学市民講座 IV「新しいてんかんの世界」, 仙台, 2024年06月08日
YouTube配信 2024年06月08日
※ 本講義で紹介した主な研究内容：
Ikoma Y, Takahashi Y, Sasaki D, Matsui K* (2023)
Properties of REM sleep alterations with epilepsy.
Brain, 146: 2431-2442.
DOI: https://doi.org/10.1093/brain/awac499
Araki S, Onishi I, Ikoma Y, Matsui K* (2024)
Astrocyte switch to the hyperactive mode.
Glia, available online, April 9, 2024.
DOI: https://doi.org/10.1002/glia.24537
2024年06月06日 松井
第55回記念 仙台てんかん医学市民講座 招待講演
河北新報 予告 紙面掲載
開催日 2024年6月8日（土）仙台国際センター２階 萩
2024年05月30日 松井
第66回日本小児神経学会学術集会 シンポジウム招待講演
第66回日本小児神経学会学術集会のシンポジウム５「グリア細胞：多様な生理機能と神経疾患の病態生理」（座長：大守伊織先生、佐野史和先生）において口頭発表を行ってきました。発表内容は主に Ikoma et al. Brain 2023b で、最後に、最新の Araki et al., Glia 2024 の内容も加えました。いずれも、神経活動の～20秒近く前からグリア細胞や脳内環境の変化が先行することを示しており、神経回路の動作に対して、グリア細胞が支配的な影響力を及ぼすことが明らかになりました。
松井 広
睡眠時グリア細胞機能と脳病態における機能変容. Glial function in sleep in health and disease. 第66回日本小児神経学会学術集会 シンポジウム「グリア細胞：多様な生理機能と神経疾患の病態生理」, 名古屋, 2024年05月30日
2024年05月28日
Araki et al. Glia 2024 Xポスト 万バズ記念！
2024.05.28 ライブドアニュース Xポスト 万バズ記念
2024.05.28 ライブドアニュース 万バズ DOI付引用ポスト
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2023年11月30日-12月02日 松井
第53回日本臨床神経生理学会学術大会
第60回日本臨床神経視襟学会技術講習会
特別教育講演
特別教育講演２
日時：11月30日（木）17:00～18:00
会場：第１会場
脳内グリア細胞によるてんかん可塑性の制御機構
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
本大会には、国際医療福祉大学の後藤純信先生にご招待いただき、60分の特別教育講演を行ってきました。講演後には上記の感謝状までいただきました。夜は、gala dinner にもご招待いただき、突然のスピーチ要請には戸惑いましたが、普段ではとても出会えないような著名な臨床の先生方とお話しをすることができました。Taipei Veterans General Hospital の Hsiang-Yu Yu 先生と偶然、隣の席になることができ、東北大学の中里信和先生のところで研修をしたことがあると聞いて驚きました。最近、なぜか、台湾とのつながりが強くなってきているようです。
2023年08月01-04日 荒木
第46回 日本神経科学大会 ＠ 仙台
The 46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
Aug 1-3, 2023, Sendai, Japan
2023年8月1日(火) 18:00 〜 19:00 第9会場 (小会議室2)
若手育成塾
[1TS09e-2] 若手育成塾4
シニア座長：小山 隆太（東京大学）
若手座長：Wulaer Bolati（理化学研究所）
シニア・ディスカッサント：高橋 良輔（京都大学）
口頭発表
[1TS09e-2-01] アストロサイトによる神経発振制御
○荒木 峻1、大西 一ノ介1、松井 広1 (1. 東北大学)
Presentation Award
Training School for Next Generation Scientists
Presentation Award
the 46th Annual Meeting
of the Japane Neuroscience Society
Awarded to Shun Araki
for Orla Presentaion [1TS09e-2-01]
"Astrocyte control of neuronal hyperactivity"
2023年8月1日(火) 16:00 〜 17:00 ポスター会場 (展示棟)
ポスター発表
[1Pa-183] アストロサイトによる神経発振制御
○荒木 峻1、大西 一ノ介1、松井 広1 (1. 東北大学)
2021年03月28日～30日 荒木
第98回 日本生理学会大会（Web開催）
Araki S, Ito R, Matsui K* (2021) Generation of the epileptic focus by glia. Annual Meeting of The Physiological Society of Japan, Nagoya, Japan (Web).