日本文部科学省近日批准了脑神经科学领域的97项个别重点研究课题。此次收到的课题申请总数为478件。
为了攻克痴呆症和抑郁症等神经、精神疾病并形成创新,脑神经科学综合项目将通过加强基础与临床、学术界与产业界之间的合作,进一步发展迄今为止取得的创新技术及研究基础的成果,促进对大脑机制等原理层面的阐明,同时完善数理模型等研究基础,推进划时代的神经、精神疾病诊断、治疗、新药开发的技术雏形研发。本年度启动的新项,预算总额为65亿日元(含2023年度追加预算15亿日元)。核心基地已决定设在日本理化学研究所内。
日本文部科学大臣盛山正仁表示:“为了进一步发展我国的脑科学研究,相关部委和制药公司将紧密合作推进项目。”
脑神经科学综合项目重点研究课题——5领域97项
脑神经科学综合项目在5个领域中实施了重点研究课题的公开征集,共收到148件团队型研究申请,330件个人型研究申请,申请数量总计478件,最终采纳课题97项。其中,青年培养框架收到121件申请,采纳课题24项。
领域1“创新技术和研究基础的完善、开发与升级”
领域1公开征集的课题主题是:“有助于阐明人脑高级功能动力学、病理机制的多种、多层次、多维度数据的取得以及与整合相关的创新技术开发等,研究基础的完善和升级开发”。该领域共采纳了25项课题,其中包括了进一步验证日本具有优势的阿尔茨海默病(AD)模型狨猴的有效性,开发能更加如实再现人类病理的新型AD模型狨猴,并升级分析技术的“有助于阿尔茨海默病研究的模型动物基础开发”等课题。
<团队A(单项课题平均研究经费7000万日元)>
◇促进脑部综合研究的病毒载体技术的完善与升级(平井宏和·群马大学教授)
◇有助于阿尔茨海默病研究的模型动物的基础开发(佐佐木Erika·实验动物中央研究所部长)
◇推进突触新化学遗传学操作方法和标记方法的多种多层次跨领域脑科学(河西春郎·东京大学特任教授)
<团队B(单项课题平均研究经费3500万日元)>
◇先进激光控制技术导引的脑功能时空纵向成像技术的创立(根本知己·自然科学研究机构生命创成探求中心教授)
◇通过发病前队列研究与多层组学分析,融合升级帕金森病研究基础并阐明疾病轨迹(高桥祐二·国立精神与神经医疗研究中心部长)
除团队型研究外,另有20项个人型研究课题(单项课题平均研究经费1700万日元)得到采纳。
领域2“阐明人脑高级功能的动力学”
领域2公开征集的课题主题是:“以理解人脑的高级功能为目标,有助于从根本上阐明通过连接分子、细胞和神经回路等层次,再将各个层次相连而发挥大脑高级功能的动力学”。该领域共采纳了18项课题。在“阐明突触可塑性引起的情感效价转换和移情控制的动力学”课题中,研究团队预计开发一种人工操纵突触强弱的技术,在脑内的多个区域进行操作,从而阐明疼痛、恐惧、奖励等与激发个人行为的情绪变化相关的神经回路机制,并将研究一直推进到阐明移情(例如,通过对他人的情绪和行为产生共鸣,进而采取援助或合作的行动。)的动力学。
<团队B(单项课题平均研究经费4000万日元)>
◇使用基因编辑灵长类动物研究前额叶功能及其障碍的生成机制(伊佐正·京都大学教授)
◇阐明突触可塑性引起的情感效价转换和移情控制的动力学(渡部文子·东京慈惠会医科大学教授)
◇遗传层面相同的灵长类个体大脑功能的相似性和多样性(大木研一·东京大学教授)
◇人类/非人类灵长类负责语言和符号要素性连结的脑回路动力学:免除抑制假说的多元验证(长谷川功·新潟大学教授)
◇通过海马和皮质间网络阐明静息时功能结合动力学的相关研发(柳泽琢史·大阪大学教授)
◇使用人类多维纵向数据阐明抑郁状态和认知功能障碍的皮质-皮质下大脑动力学并在灵长类模型中进行验证(冈田刚·广岛大学特定教授)
◇阐明并应用人类预测功能神经基础的相关研究(宇贺贵纪·山梨大学教授)
◇社会距离动力学的多种多层次控制机制(森下博文·国立精神与神经医疗研究中心客员研究员)
除团队型研究外,另有10项个人型研究课题(单项课题平均研究经费1200万日元)得到采纳。
领域3“阐明神经、精神疾病相关的人类病理机制”
领域3公开征集的课题主题是:“有助于从分子、细胞和神经回路等各个层次阐明神经、精神疾病的病理机制,并将这些知识串联起来,从根本上阐明病理机制”。该领域共采纳了21项课题,其中“数理与临床合作阐明精神疾病子类型的人类病理机制”课题的目标是,综合分析此前的研究项目中积累的基因组、脑图像(MRI)、脑电波等数据,在对精神分裂症等精神疾病进行重新分类的同时,通过数理科学与临床精神医学的合作,阐明人的病理机制。
<团队A(单项课题平均研究经费7000万日元)>
◇数理与临床合作阐明精神疾病子类型的人类病理机制(小池进介·东京大学副教授)
◇ALS多层次病理机制的阐明及疗法开发(胜野雅央·名古屋大学教授)
◇基于AMPA受体PET成像技术阐明痴呆症病理回路(高桥琢哉·横滨市立大学教授)
◇对Tau病胶质-外周免疫连锁和脑蛋白稳态变化的理解与控制(齐藤贵志·名古屋市立大学教授)
<团队B(单项课题平均研究经费3500万日元)>
◇内源性DNA配体和细胞衰老导致的神经疾病发病机制的阐明及其在疗法创立方面的适用性(中岛钦一·九州大学教授)
◇融合Tau网络映射与猴子遗传学回路操作实现症状表达回路的识别与干预方法的开发(平林敏行·量子科学技术研究开发机构主干研究员)
◇阐明路易体病模型绒猴的病态回路并开发治疗方法(尾上浩隆·神户学院大学教授)
◇精神分裂症主要生物型分子突触细胞基础探索(柳下祥·东京大学讲师)
除团队型研究外,另有13项个人型研究课题(单项课题平均研究经费1200万日元)得到采纳。
领域4“在数字空间中再现大脑模型开发和研究基础(数字大脑)构建”
领域4公开征集的课题主题是:“以加速人脑运作原理和病理机制的阐明和应用为目标,将此前研究中积累的各种数据与大脑功能与结构的知识相结合,从各种方法入手开发人脑的数理模型和病理模型。”该领域共采纳了16项课题,课题“开发介观水平数字大脑模型以开发精神障碍的新型干预疗法”的目标是,汇聚信息科学、医学等不同领域的专家,开发一款数字大脑模型以阐明连接在基因、分子和神经回路的微观水平与认知行为、症状等的宏观水平之间的中间水平,再通过以中间水平为基础的病态模拟和介入治疗模拟理解精神障碍的病理状态,开发新型治疗方法。
<团队B(单项课题平均研究经费3000万日元)>
◇运用生成式AI技术的脑信息逆相关搜索和外部数字化(池谷裕二·东京大学教授)
◇开发介观水平数字大脑模型以开发精神障碍的新型干预疗法(山下祐一·国立精神与神经医疗研究中心室长)
◇数字孪生绒猴的开发(中江健·自然科学研究机构生命创成探求中心特任副教授)
◇与VR环境中运动与感觉相关的研发(小池康晴·东京工业大学教授)
◇神经发育障碍的脑动力学的数据同化方法数理建模(北城圭一·自然科学研究机构生理学研究所教授)
◇通过LLM加速大规模计算神经科学发展(平理一郎·庆应义塾大学教授)
◇以自下而上构筑数字大脑为目标的局部神经回路结构复杂性多种多层级缩放技术的开发(山崎匡·电气通信大学副教授)。
除团队型研究外,另有9项个人型研究课题(单项课题平均研究经费1200万日元)得到采纳。
领域5「神经、精神疾病治疗等技术雏形的开发」
领域5公开征集的课题主题为:“阐明大脑功能,识别并分析与疾病相关的致病分子,开发基于病理机制和数理模型等科研成果的诊断和治疗技术雏形,以及利用医疗器械的治疗技术雏形”。该领域共采纳了17项课题。已知在帕金森病和路易体痴呆等疾病的患者体内,α-突触核蛋白的蛋白质会在大脑和全身出现,导致神经细胞死亡。课题“挑战阐明α-突触核蛋白病理:向创新疗法开发迈出新的一步”预计将开发出使用抗体等物质去除凝集α-突触核蛋白的物质的治疗方法,以及抑制其扩增和传播的治疗药物。
<团队A(单项课题平均研究经费8000万日元)>
◇基于生成式/对抗式AI和数字大脑的脑回路生物标志物及神经反馈疗法的研发(CORTESE Aurelio·国际电气通信基础技术研究所研究室主任)
◇挑战阐明α-突触核蛋白病理:向创新疗法开发迈出新的一步(服部信孝·顺天堂大学教授)
◇基于阐明痴呆症保护性变体功能的治疗方式开发(井上治久·京都大学教授)
<团队B(单项课题平均研究经费3500万日元)>
◇以PET为参考标准的全面评估痴呆症背景病理的血液生物标志物系统开发(互健二·量子科学技术研究开发机构研究员)
◇基于阿尔茨海默病致病基因功能的治疗技术雏形开发(松井秀彰·新泻大学教授)
◇运用生殖细胞、体细胞突变和病毒序列的多层序列分析开发自身免疫性神经疾病的技术雏形(冈田随象·东京大学教授)
除团队型研究外,另有11项个人型研究课题(单项课题平均研究经费1200万日元)得到采纳。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部