睡眠の研究は日々行われていて、新たな事実が気鋭の研究者によって解明されています。今回紹介するのは、スウェーデンの大学の研究者が昨年6月に発表した最新情報。睡眠時無呼吸症候群とはどんな病気か読み解きながら、治療に効く意外なアイテムについてご紹介します。睡眠時無呼吸症候群の改善に効いたのはアレ今年6月の頭に論文で、「軽度から中度の睡眠時無呼吸症候群の患者を対象にマウスピースの有用性を調べたところ、効果は限定的で日中の眠気は改善しない」と発表されたそうです。ただ、患者の口の形に合わせて調整可能なマウスピースの場合、睡眠時無呼吸症候群が改善する傾向がみられたそうです。それでも、日中の眠気には効果がなかったと報告されています。一般的に睡眠時無呼吸症候群の治療で使われているCPAPと呼ばれるものは、有効性は高いものの、順守不良になりやすいそうです。一方でマウスピースは順守性が高く、いびきや無呼吸指数の改善には効果が認められたそうです。自分では気づきにくい病気睡眠時無呼吸症候群は睡眠中に呼吸が止まってしまう病気ですが、当の本人は自覚症状がなく、病気に気づきにくいと言われています。呼吸が止まっているのも一時的なので、それで目を覚ます人もいれば、そのまま寝続ける人もいるのだとか。また、自覚症状はなくても、身体には大きな負担がかかっています。というのも呼吸が止まっている間は、体内に必要な酸素が供給されないからです。そうすると、血液中の酸素濃度が低下して、それを補おうと心臓がいつもより激しく動きます。その結果、高血圧になったり、動脈硬化が進んだり、脳梗塞や心筋梗塞などの疾患を引き起こす場合もあると言われています。予防はできるの?「いつも大きないびきをかいている」と言われたことがある方は、注意が必要です。なぜなら、「いびきは無呼吸の前兆である」と言われているから。日中の眠気が原因で病院へ行くという方もいるそうですが、それが異常だと自覚できる人は患者の半数程度だという医師の声もあります。本人が自覚しにくい病気なので、「家族や同居者の声」はとても重要なものだそう。睡眠時無呼吸症候群の予防法としては、生活習慣の改善、肥満にならない、過度の飲酒を避けるなどがあります。いびきをよくかくと言われたことがある方は、早速今日からこの予防法をスタートしてみてはいかがでしょうか?photo by pixabay
2016年01月28日ロームは1月12日、大学や高等専門学校、公的研究機関に所属する若手研究者を対象にした研究公募制度を創設し、募集を開始すると発表した。対象となるテーマは、センサやパワーデバイス、無線通信など6つの分野。研究費は内容に応じて決定されるが、1件あたり200万円/年が上限で、合計20件程度を採択するとしている。2015年度内に採択し、研究期間は2016年4月に研究開始で、1~2年以内を想定している。研究テーマは以下の通り:光エレクトロニクス・フォトニクス研究分野パワーエレクトロニクス研究分野異種接合研究分野MEMS研究分野省エネLSI研究分野無線通信研究分野研究契約は単年度契約となるが、1年目末時点の状況により1年延長するかどうかが採択される。また、採択テーマの中から研究内容に応じて、研究費の増額や期間の延長などを含む発展共同研究とする精度も準備しているとのこと。採択された場合、半年に1回の研究報告会の実施と、各年度末に研究報告書の作成が求められる。なお、応募用紙は同社Webサイトより応募用紙をダウンロード、必要事項を記入の上、Eメールで提出する。書面による1次審査を通過したテーマについて応募者とローム担当者が面談の上、最終審査を実施する。応募の締め切りは2016年2月29日。
2016年01月12日武田薬品工業(武田薬品)は1月8日、米NsGeneとパーキンソン病の治療法となり得るカプセル化細胞治療薬の共同研究契約を締結したと発表した。契約内容の詳細は開示されていない。今後両社は、埋込み型・カプセル化細胞治療デバイスを用いて遺伝子組み換え型グリア細胞株由来神経栄養因子を脳の罹患部位へ送達できるよう研究を進める。グリア細胞株由来神経栄養因子は、パーキンソン病に対する治療効果が期待できる神経再生成長因子として注目されているが、脳の罹患部位に同因子を送達させることが課題となっている。これに対し、同共同研究では、外科的に移植したデバイスに充填された遺伝子組換え細胞からグリア細胞株由来神経栄養因子を標的部位で直接放出し、神経細胞の生存と再生を促進する治療の可能性を探る。研究で用いられるNsGeneのデバイスには、免疫遮断性のカプセルに遺伝子組換え細胞が充填されており、治療レベルの生理活性物質を、移植後長期間にわたり産生し続けることが出来る。グリア細胞株由来神経栄養因子は、損傷した神経細胞に直接長期間作用すると、軸索の伸長を促進し、ドーパミン神経細胞を保護することが前臨床試験において示されているため、デバイスを用いることで有効な治療効果が得られることが期待される。
2016年01月08日フロリダ州政府柑橘(かんきつ)局はこのほど、「グレープフルーツの脳機能に与える影響」についての研究結果を発表した。ホットグレープフルーツジュースを摂取すると、脳が活性化し集中力がアップすることがわかったという。同研究は、杏林大学 医学部 精神神経科学教室の古賀良彦教授に協力を依頼して行った。被験者は、22~23歳の健康な男女6名(男性4名、女性2名)。被験者には、「水(常温10℃以下)」「グレープフルーツジュース(常温10℃以下)」「ホットグレープフルーツジュース(約60℃)」の3種類を3分間かけて摂取してもらい、その後クレペリン検査用紙を用いて1桁の数字の足し算を実施した。実験の結果、計算問題達成数は、ホットグレープフルーツジュースを摂取した時が一番多くなることがわかった。常温の水と常温のグレープフルーツジュースの間には、大きな差は見られなかった。計算中は、光トポグラフィー検査装置を用いて、脳の血流量も測定。グレープフルーツジュース摂取の場合は、常温、ホットどちらでも、前頭葉の脳血流量が増え、脳が活性化する様子が観察できた。常温では、立ち上がりが速く(効果がやや弱い)、ホットではじわじわと立ち上がり効果が持続するという違いも明らかとなった。古賀教授は、常温で摂取したときの立ち上がりが早いのは「(常温ゆえに)素早く覚醒度が上がりサッパリ感を感じさせるためと考えられる」と見解を述べた。実験の終わりに、被験者に体感アンケートを実施。その結果、ホットグレープフルーツジュースは、「落ち着き」「気分」の2項目で、水や常温グレープフルーツジュースより高い評価が得られた。古賀教授はこれらの結果から、「ホットグレープフルーツジュースには、落ち着いて気持ち良く勉強できる雰囲気や状況を作るはたらきがあるのでは」と推測している。また、受験生が勉強前や勉強の合間にホットグレープフルーツジュースを飲むことは、集中力を高めて勉強の効率を上げるという点からおすすめであるという。また、「コーヒー・紅茶の場合はカフェインによる覚醒効果が期待できますが、摂(と)りすぎると眠りにくくなるなど、生活リズムが乱れる可能性もある。ビタミンCが豊富で低GI食品でもあるグレープフルーツを使ったホットジュースは、受験生の健康をサポートするという面からも有効といえるでしょう」ともコメントしている。
2015年12月17日ぴあはこのほど、脳ヨガのやり方を本とDVDで紹介した新刊『白澤卓二と間々田佳子の脳活顔ヨガで活性脳&若顔・小顔』(1,058円・税込)を発売した。同書では、ベストセラーとなった『100歳までボケない101の方法』の著者・白澤卓二氏と、顔のたるみとシワを防ぐ「顔ヨガ」シリーズの著者・間々田佳子氏が開発した「脳活顔ヨガ」を紹介している。脳活顔ヨガは、手指を使った体操に顔ヨガを組み合わせたもの。1日3分、1日1ポーズでも、顔のアンチエイジングや脳の活性化が見込める一石二鳥の健康体操であるという。同時に2つの動きをすると脳は活性化し、その効果は脳の活動を「見える化」する光トポグラフィでも実証されているとのこと。「脳活顔ヨガ・基本編」では、「ムンクでダイヤモンド体操」「舌だしやぐらの体操」「でか目のオニ体操」「ひょっとこあやつり人形体操」などを紹介している。そのほか、「脳活顔ヨガ・応用編」、身体全体を使い、だれでも楽しくできる「顔脳活ヨガぱんぱん体操」も収録した。同書は全国書店、ネットショップのほか、「BOOKぴあ」でも販売している。
2015年12月08日以前より、睡眠には脳の老廃物を浄化し、リフレッシュさせる効果があるといわれてきました。さらに最近では、レム睡眠にも具体的な役割があるという研究結果が発表されました。それはいったいどのような内容なのでしょうか?レム睡眠とノンレム睡眠とは?私たちは夜間の睡眠中、無意識のうちにレム睡眠とノンレム睡眠を90~120分周期で交互に繰り返しています。かんたんに説明すると、レム睡眠は浅い睡眠で、ノンレム睡眠は深い睡眠のこと。レム(Rapid Eye Movements:REMs)とは急速眼球運動を指す言葉で、浅い眠りの間、私たちの気づかないところで眼球がグルグルと動いているのだそうです。たしかに眠っている人の目元をみると、まぶたの下で眼球が動いていることがありますよね。ちなみに、ノンレム睡眠のときに見る夢は起きたときに忘れてしまうそうで、起きたときに覚えている夢はレム睡眠のときに見たものなんだそうです。最新の睡眠研究結果が発表された!今年10月に筑波大学と理化学研究所の合同研究チームは、米サイエンス誌に睡眠に関する論文を発表しました。それは、「レム睡眠には次にやってくるノンレム睡眠のときに脳内の記憶定着を促す役割がある」というもの。これはマウスを使った実験で解明したもので、レム睡眠とノンレム睡眠を自在に切り替えられるマウスを遺伝子操作でつくり、ノンレム睡眠のみの状態にしたそうです。すると、記憶形成や脳の機能回復の際に出ると考えられているデルタ波が減少したのだとか。このことから研究チームはレム睡眠が脳内の記憶の整理を促していると判断したそうです。レム睡眠があるのは哺乳類と鳥類だけ記憶の定着に有意な関係があると位置づけられたレム睡眠は、どの生物にも見られるものではないそうです。それは、私たち哺乳類と鳥類だけにあるもので、人間(成人)の場合、睡眠時間の15%程度を占めると考えられています。ただ、筋肉が緩む時間帯と言われるレム睡眠は、野生に生きる動物にとって危険な状態のため、鳥類や草食動物はレム睡眠がほんのわずかの時間しかないのだとか。逆にいえば、動物園やペットなどの安全が確保されている鳥類や草食動物は外敵もいないので、安心して眠ることができてレム睡眠が増え、夢を見ているなんてこともあるのかもしれません。今後、研究がさらに進み、動物がどんな夢を見ているか、なんてことが明らかになる日くるかもしれないですね。photo by pixabay
2015年12月01日ヤフーは11月26日は、2015年10月より博士号を持つ修了者などを対象とした「サイエンスプロフェッショナルコース」と、博士研究員(ポスドク)などを対象とし、自身の研究をより深めるためにYahoo! JAPAN研究所で任期付きで研究ができる「特任研究員コース」を新設し、毎年20名程度の博士号取得者とポスドクの採用を目指すと発表した。研究分野は、自然言語処理、画像処理、音声処理、機械学習、情報検索、レコメンデーション、コンテキストアウェア、ヒューマン・コンピュータ・インタラクション、大規模分散処理、統計モデリング、セマンティックウェブの11文野採用された場合、Yahoo! JAPAN独自のマルチビックデータを活用して、「自然言語処理」や「機械学習」など11分野の研究に携わり、研究成果は、自社の人工知能技術やIoT、広告技術などへの導入に加えて、研究成果を積極的に国内外の主要な学会で発表していくことで、他の企業や研究機関との技術分野での連携拡大にもつなげていくという。
2015年11月26日アメリカの国立神経疾患・脳卒中研究所によると、世の中には400以上もの神経疾患が存在するそうです。脳にまつわる病気は珍しいものではないのです。でも、私たちは自分の脳についてどれだけのことを知っているでしょうか?『BUSTLE』では、最新の研究から明らかになった、脳にまつわる意外な事実を紹介しています。テレパシーの実現から、胃腸と脳の意外な関係まで、脳に関する知識をアップデートしておきましょう。■1:脳は感情によって記憶力を増すニューヨーク大学の研究によれば、記憶力は感情によって高まるのだといいます。とても嫌なことがあったとき、恐怖を感じたとき、またはうれしいことがあったとき、脳が刺激され、記憶力が高まるのです。たとえば震災のとき、どこでなにをしていたかよくおぼえていたり、初恋のことを忘れなかったりするのはこのためです。これはマウスを使った実験でも実証されていますこうした効果は、カウンセリングなどの技法の研究に役立てられているのだそうです。■2:胃腸の働きは脳に影響するカリフォルニア大学のエメラン・メイヤー博士により、人間の脳と内臓の間には深い関係があることがわかりました。内臓、特に胃腸の働きが鈍くなっているときは、うつなどの精神的な病気になりやすいという研究が発表されたのです。また、胃腸に善玉菌が増え、消化がスムーズに行われているときには脳の働きもよくなるのだそう。4週間善玉菌のサプリメントを摂取した人は、落ち込んだ気持ちややる気が出ないといった精神的な症状を感じることがなかったといいます。「最近なんだか調子が出ない……」という人は、胃腸の調子を整えてみるのもひとつの手です。■3:妊娠中は脳に変化が現れる妊娠中には、体だけではなく脳にも変化が現れます。妊娠中は、脳の記憶や感情をつかさどる部分が物理的に大きくなるのです。子どもが生まれてからもしばらくその状態は続きます。これは、妊娠によるホルモンバランスの変化によるもの。こうした働きにより、妊娠すると、赤ちゃんや周りにいる人と強いつながりを感じることができるようになるのだと考えられています。■4:脳が成長しきるのは25歳脳は、法的に大人になる20歳では、まだ成長しきっていないことが最新の研究から判明しました。特に、感情や行動をコントロールする部分の成長が未熟なままなのだといいます。25歳くらいまでは感情的になりやすく、プレッシャーなどにも弱い期間が続きます。脳の成長には意外と時間がかかるようです。■5:顔を認識できない病気は実在する「人の顔と名前がおぼえられない」といった記憶力の問題ではなく、人の顔を「顔」として認識できない、記憶できない、という病気があります。「相貌失認(そうぼうしつにん)」と呼ばれる脳障害の一種で、人口の2.5%ほどが苦しんでいると考えられています。自分の顔も認識できないため、日常生活に支障をきたす病気です。これは、脳の紡錘状回(ぼうすいじょうかい)と呼ばれる部分の機能に問題があった場合に起こると考えられています。相貌失認の人は相手の顔を認識できないため、相手の体格、におい、話し方や声などで誰と話しているかを推測するのだそうです。■6:テレパシーは実現可能?テレパシーは実現不可能なものではなさそうです。2013年にワシントン大学で、テレパシーを現実に近づける装置の実験が行われました。その装置は、脳波を他の人に送信し、受信した人の手がその考えに呼応するジェスチャーをするというものでした。単純な思考ならば伝わったといいます。研究者はコンピューターの通信技術に応用しようと考えているようですが、人の脳とコンピューターをつなぐ技術はまだ研究途中のようです。*まだまだわからないことも多い脳。科学の発展にともなって、どんどん仕組みが明らかになっていきます。今後の研究からも目が離せません。(文/スケルトンワークス)【参考】※Surprising Facts About The Human Brain-BUSTLE
2015年11月24日京都大学はこのほど、より強く幸福を感じる人は、特定の脳領域が大きいことがわかったと発表した。同成果は同大学医学研究科の佐藤弥 特定准教授らの研究グループによるもので、11月20日に英国科学誌「Scientific Reports」のウェブサイトに掲載された。今回の研究では、成人を対象に、脳の構造を計測する磁気共鳴画像(MRI)と幸福度などを調べる質問紙を用いて、主観的幸福が脳内のどこに・どのように表現されているのかを調査した。その結果、右半球の楔前部(頭頂葉の内側面にある領域)の灰白質体積と主観的幸福の間に、正の関係があることが示された。これは、より強く幸福を感じる人は、この領域が大きいことを意味するという。また、同じ右楔前部の領域が、快感情強度・不快感情強度・人生の目的の統合指標と関係することも示された。つまり、ポジティブな感情を強く感じ、ネガティブな感情を弱く感じ、人生の意味を見出しやすい人は、この領域が大きいことを意味しているという。今回の結果について同研究グループは「幸福は、楔前部で感情的・認知的な情報が統合され生み出される主観的経験であることが示唆されます。」とコメント。また、幸福という主観的な経験を、客観的・科学的に調べることができることを示すものだとしている。
2015年11月24日インターネットを通して研究者に直接資金提供を行うだけでなく、情報やマンパワーの提供、さらには研究者同士のコラボレーションを促し、“第二次オープンサイエンス革命”を起こしたい――こう語るのは、学術研究に特化したクラウドファンディングサイト「academist」を運営するアカデミスト 代表取締役の柴藤亮介氏だ。「オープンサイエンス」とは、書籍『オープンサイエンス革命(紀伊國屋書店)』において理論物理学者であるマイケル・ニールセン氏が提唱したもので、インターネットやオンラインツールなどの活用により、研究の過程で得られた情報や知識を共有することで科学を発展させていく試みのことをいう。同書のなかでニールセン氏は、資金提供を行うパトロンたちが17世紀に科学論文という文化を作ったことで「第一次オープンサイエンス革命」が生じたとしている。「インターネット技術が発達した現在は、第二次オープンサイエンス革命の時期。研究成果をオープンにすることが“第一次”であるのなら、“第二次”では科学研究のアイディアやプロセス自体をオープンにしていきたい」(柴藤氏)しかしながら閉鎖的なイメージのある学術界で、果たして柴藤氏の言う「第二次オープンサイエンス革命」を起こすことはできるのだろうか。11月14日に行われた「サイエンスアゴラ 2015」内のトークイベント「オープンサイエンス革命 ~オンライン・コラボレーションによる研究推進の可能性~」では、さまざまな分野の若手研究者たちがオープンサイエンスの可能性について議論した。○オンラインコラボレーションで一般市民でも研究に参加できる慶應義塾大学 先端生命科学研究所の特任講師 堀川大樹氏は「クマムシ博士」として知られており、書籍・有料メルマガの執筆やグッズ販売などで得られた資金をもとに、極限環境への耐性を持つ生物「クマムシ」の研究を行っている。研究においては、とにかくクマムシの数が必要だというが、その飼育には手間が掛かる。そこで堀川氏は学校や科学教育機関などとコラボレーションを行い、理科教育の一環としてクマムシの飼育観察をしつつ、その数を増やしてもらうという取り組みを提案した。クマムシの飼育にはある程度の技術が必要となるため、堀川氏はそのノウハウを提供するというわけだ。研究者と教育機関とのコラボレーションは、比較的多くの分野の研究で実践できるものではないだろうか。またクマムシを「増やす」手伝いだけでなく、「発見する」手伝いもできる。「クマムシ学会最大の謎」であるという「オンセンクマムシ」は、1937年に長崎県・雲仙で発見されたといわれているが、標本がなく、さらに発見場所の温泉が干上がってしまい、いまだ再発見できていないという。そこで堀川氏は「ボランティアを募ってオンセンクマムシを探すミッションをできないか」と提案。たとえば、クラウドファンディングの見返りとしてこのミッションへの参加権を提供すれば、マンパワーも研究資金も得られる一石二鳥の取り組みとなる。同じ生物学分野でのオープンサイエンスの事例として、京都大学大学院農学研究科 博士課程の末広亘氏は、アリ研究における取り組みを紹介した。アリは日本だけでも約300種が存在しているうえに、どこにどの種類のアリがいるかはわからない。研究者だけで完全なモニタリングを行うことは不可能だといえる。そこで解決策となるのが、オンライン上での一般市民の研究参加だ。アメリカではすでに成功事例があり、一般市民の協力によって1年半のあいだに全米500地点で107種類のアリを見つけることができたという。アメリカに侵入した外来種「オオハリアリ」の侵略メカニズムを研究する末広氏は「自分は3年間のうち40カ所でしか調査できていないので、これはすごい数だ」と評価する。研究手法を統一させて即座に情報共有できるのは、オンラインでしかありえない。現在は研究者がそれぞれに情報共有のプラットフォームを作っているが、末広氏は「さまざまな分野で共通のプラットフォームがあれば、よりオープンサイエンスの試みが促進されるのでは」と、一般市民と研究者のオンラインコラボレーションにおける今後の課題をあげていた。生物系だけでなく、宇宙物理の分野にも一般市民のオンラインコラボレーション事例がある。理化学研究所 基礎科学特別研究員の湯浅孝行氏は、『オープンサイエンス革命』でも取り上げらている「Galaxy Zoo」の事例を紹介した。Galaxy Zooは、一般市民がWebブラウザ上で銀河の形状を分類できるサービスだ。このサイトからはすでに、48本もの論文が出版されているという。また、ここから発展したサービス「Zooniverse」では、野生生物や化石、惑星調査に対し、100万人以上の市民が参加している。また湯浅氏は自身でも、オンラインコラボレーションの場を提供する。後述するように湯浅氏は、雷雲におけるガンマ線放射現象のメカニズムを解明したいと、研究費のクラウドファンディングを行った。この研究に対して我々一般市民は、研究資金の提供という形だけでなく、マンパワーという形で協力することができる。具体的には、Webブラウザ上に表示されたある時間帯のガンマ線の検出データを見て、ユーザーが数値の増えている部分の判別を行うというものだ。この判別結果と、同じ時間帯の雷雲の様子を見比べ、湯浅氏らはその関係性を調査する。同サイトは2015年度末に公開することを目標に開発されているという。○クラウドファンディングで得られるのは研究資金だけではない!?湯浅氏とともにクラウドファンディングにチャレンジした京都大学 白眉センター 理学研究科 特定准教授の榎戸輝揚氏は普段、宇宙X線望遠鏡による天体の研究を行っているが、修士課程の学生のころには雷雲から発生するガンマ線を手作りの検出装置で検出するという研究で論文を執筆した。この装置を再び活用し、ガンマ線と雷雲がどういう相互作用をするか調査したいと数年前に科研費に応募したが、残念ながら採用されなかった。このとき、知り合いの研究者からacademistを紹介され、研究費クラウドファンディングへのチャレンジを決意したという。結果としては、目標金額の160%となる約160万円を集めた。これは、academist史上最高の達成率となっている。しかし得られたものは、研究資金だけではなかった。検出装置の設置に適した金沢の大学や高校から「うちの学校に検出装置を設置してはどうか」というメッセージがきたというのだ。現在、榎戸氏らは合計4校と具体的な話を進めている。さらに榎戸氏は「研究者たちでスタートアップをやっているような感覚にワクワクした。研究費としては微量かもしれないが、直接応援をもらうことで研究費の大切さを肌で感じ、研究の推進力をもらうことができた」とコメントした。クラウドファンディングは資金だけでなく、多くの“副産物”を生んでいることが伺える事例だ。○オープン化が進む情報科学分野特有の文化とはソースコードを公開し、プログラマやエンジニアたちが共同でソフトウェアを開発していく「オープンソースソフトウェア(OSS)」の文化が根付いている情報科学分野。最近ではコラボレーションツール「GitHub」を利用したソフトウェア開発が主流になっており、オンラインコラボレーションの流れはますます加速している。湯村翼氏は、情報通信研究機構に技術員として勤務しながら北陸先端科学技術大学院大学 情報科学研究科にて研究を行っている、いわゆる社会人学生だ。もともと大学では宇宙プラズマの研究をしていたが、就職後に情報科学の分野へ進み、AR(Augmented Reality:拡張現実)の技術開発や、ホームネットワークの研究を行ってきた。ITエンジニアたちのあいだでは知識やノウハウ共有のために、カンファレンス、勉強会、ハッカソンなどが頻繁に行われており、日によっては1日に全国で40件以上開催されていることもある。自分のソースコードやノウハウをオープンにしてしまうというと、他分野の研究者は抵抗を感じてしまうかもしれない。これについて湯村氏は「情報科学の分野では、誰かが作ったものをもう一度作る『車輪の再開発』をなるべく行わないようにするという文化があるためでは」と分析する。さらに同分野では、Youtubeなどの動画サービスが研究者の発表の場になりつつある。国際会議の投稿時に義務付けられたり、査読対象になったりすることもあるという。湯村氏自身も、動画での研究発表を推奨する「ニコニコ学会β」を運営。なかでも「研究してみたマッドネス」は、誰にでもオープンな「ユーザー参加型研究」を実践することを目的としたセッションで、インターネット上で活動しているアマチュアの研究者と、ビジネスやアカデミアで活躍するプロの研究者とが一緒になって発表し、討議を行う。ユーザー参加型研究の世界を湯村氏自らが作り上げているのだ。個人PCのスペックが向上し、またAWS(Amazon Web Services)などのクラウドサービスにより高性能なリソースを手軽に利用することが可能になってきたため、最近ではコンピュータひとつあればさまざまなことができるようになってきた。「情報科学の分野では、オープンサイエンスがより進みやすくなってきている」(湯村氏)***研究費クラウドファンディングや、研究者と一般市民のコラボレーションは、科学コミュニケーションとしての意義もある。まだまだ課題は多いが、まずは情報科学分野における豊富なオンラインコラボレーションの事例を他分野へ展開していくことが今後、第二次オープンサイエンス革命を起こすためのヒントを見出す鍵となるのではないだろうか――第一線で活躍する若手研究者たちの熱いトークセッションを聞き、そう感じた。
2015年11月19日●選ばれし5名のアンバサダーたちの研究成果とは日本科学未来館(未来館)は11月15日、ワールド・バイオテクノロジー・ツアー(WBT)の一環として4月より実施している「WBT アンバサダー・プログラム」の最終プレゼン審査および表彰式を、科学コミュニケーションイベント「サイエンスアゴラ 2015」にて開催した。WBTは、科学館の活動をとおしてバイオテクノロジーやその社会との関係性の理解を深めることを目的とした国際プロジェクト。2015年~2017年に世界の12の科学館で開催される予定で、未来館は1年目の開催館のひとつとなっている。今回、WBT アンバサダー・プログラムに選出された高校・大学生の5名のアンバサダーたちは、未来館の科学コミュニケーターとそれぞれペアを組み、約8カ月かけて研究テーマの立案から文献調査、実験、考察、プレゼンテーションまで、バイオテクノロジーに関する研究の流れをひととおり経験してきた。そのほかにも、未来館ユーザーや研究者への取材、学会への参加、ポルトガルやベルギーのアンバサダーたちとのオンラインでの交流など、多角的な視点からバイオテクノロジーに触れてきたという。ではここでさっそく、5名のアンバサダーたちの研究成果を紹介しよう。○緑茶成分カテキンの機能と新しい活用法「脂肪燃焼や除菌、風邪予防といったイメージはあったが、その効果や根拠がわからなかった」と、緑茶に含まれる「茶カテキン」の体脂肪低減効果や抗菌効果について研究を行ったのは、高校2年生の東野昌伸氏だ。茶カテキンの性質について研究を行っている静岡県立大学や花王などに取材をしたうえで、その抗菌効果を調べるために、茶カテキンを染み込ませた紙を培地に置き、黄色ブドウ球菌の増殖の仕方を観察するという実験を実施。この結果、茶カテキンを含ませなかったものと比較して、茶カテキンを含ませたものは黄色ブドウ球菌の繁殖を抑えていることが明らかになり、また茶カテキン濃度の高いもののほうがその効果が高いという結果になった。この結果について東野氏は「茶カテキンは細菌の細胞膜を破壊する性質と、細菌を殺す働きを持つ過酸化水素を発生させる性質を持っているため」であると考察する。東野氏はさらに、ほかの食材との相乗効果を狙った実験も行い、梅干しのエキスと混ぜることで、より少ない茶カテキンの量で抗菌効果が得られることも明らかにした。○インフルエンザワクチンに関する情報の伝え方の研究インフルエンザの予防接種を受けよう/受けないと思うのはどうしてなのか――週末に未来館でボランティアをやっているという高校2年生の柳田優樹氏は、インフルエンザの情報の伝わり方について調査研究を行った。「予防接種を受けたのにインフルエンザにかかってしまった経験が、研究のきっかけだった」(柳田氏)インフルエンザワクチンは主に「重症化を防ぐ」ためのものであり、インフルエンザの感染自体に必ずしも効果があるものではない。インターネットで文献を調査した際にインフルエンザワクチンの接種を否定する「反ワクチン」の情報が目立ったことが気になったという柳田氏は、朝日新聞の編集委員や国立保健医療科学院の研究者、子どもを持つお母さんたちといった、さまざまな立場の人たちに対して取材を行った。特にお母さん方に対する取材で行ったアンケート調査では、3人に1人がインフルエンザの予防接種に消極的だったという。予防接種を受けない理由としては「予防接種後にアレルギー反応が出るため」という回答が一番多かったが、次いで「お金がかかるため」「時間がかかるため」だった。また、お母さん自身が予防接種に消極的で、さらに子どもに受けさせることに対しても消極的な人は「どうせ効かないから」という意見を持っていることがわかった。この結果について、柳田氏は「インフルエンザワクチンで本人の感染を防げるという誤解があるからではないか」と考察。また、お母さん方から「もっと予防接種を受けやすい環境を作って欲しい」という声があったことから、自由な接種環境および情報環境が必要であると結論づけた。●最も優秀な10代のサイエンティストは誰?○スピルリナを使った肥料でエチオピアの栄養不良を解決したい高校2年生の蒲朋恵氏は、この夏、腰のあたりまであった長い髪の毛をばっさり切り、医療用のウィッグ製作用に髪の毛を寄付する「ヘアドネーション」を行ったという奉仕の精神あふれる心の持ち主だ。そんな蒲氏はエチオピアの食糧問題に着目した。栄養不良は2種類に分けられる。生命維持に関わるエネルギー自体が不足しているものと、エネルギー源となる炭水化物は足りていても、ビタミン、ミネラル、タンパク質が不足しているというもの。後者では、身体や知能の発育に影響を及ぼし、病気にかかりやすくなるという問題がある。エチオピアの5歳未満の子どもの栄養不良の割合は約50%といわれている。この原因について蒲氏は、作物の生産性が低く野菜の量が少ないためであると分析。高価な化学肥料ではなく堆肥などの安い肥料を用いることで、野菜の生産性を向上すればよいのではと考えた。しかし堆肥には、肥料として必要な窒素・リン・カリウムのうち、窒素の量が少ないとされている。この窒素を補うため、蒲氏はエチオピアに自生する窒素分が豊富な藻「スピルリナ」に注目。実際にスピルリナを堆肥に混ぜ肥料として利用し、コマツナを育てる実験を行ったところ、堆肥にスピルリナを分施した際には、水を吸いにくいといった課題はあったが、化学肥料と同じ程度のコマツナの成長が見られたという。「農業は広くさまざまな分野に関わっていること、農業視点のみからでは栄養問題を解決するのは難しく、バイオテクノロジーが必要であることがわかった。この経験を今後の進路選択に生かしていきたい」(蒲氏)○水処理との付き合い方の調査研究2020年の東京オリンピックでは、お台場海浜公園にてトライアスロンが行われる予定となっている。しかし現状のお台場の海水浴場では2日しか遊泳が解禁されず、しかも顔付けは禁止。その水質が問題視されている。今回の参加者のうち唯一の大学生である明田悠祐氏は「下水道処理場があるのに、なぜお台場の海は汚れているのか」という疑問を持ち、今回の研究テーマを選んだ。水の汚れを表す指数として、一定量の水を44.5℃で培養した際の大腸菌とそれに似た性質を持つ細菌の数である「糞便性大腸菌群数」と、水中の有機物を酸化させるのに必要な酸素量である「科学的酸素要求量(COD)」が知られている。お台場の海は日によって、これらの指数の基準値を大幅に超すことがあるという。明田氏は、下水の配管方式や海底に溜まったヘドロが水質汚染に影響していることを、東京都水道局などへの取材や文献調査で明らかにした。下水の配管方式には、生活排水と雨水が同じように処理される「合流式下水道」と、生活排水を処理センターで処理し、雨水は海へ流す「分流式下水道」の2つがあるが、古い設備である合流式は、大雨が降ると処理量が増えてしまい十分な処理を行えないまま放流してしまうという問題がある。東京都23区では、2020年までに1400万m3の下水を貯蓄できる設備を整備するなどといった対策を打ち出しているが、明田氏はすでに横浜市で実験が行われているという「水中スクリーン」を用いて、汚濁水から物理的に競技会場を仕切ることを提案した。○腸内環境と健康の関係ここのところ「腸内細菌叢(腸内フローラ)」という言葉がテレビや新聞などをにぎわすようになった。我々の腸内には多くの細菌が住んでおり、その種類は約300種、数にして約100兆個にも及ぶとされている。腸内細菌叢とは、この膨大な数の腸内細菌の生態系のことを指す。腸内細菌叢は食物の消化を助けたり、栄養素を作ったりするほか、大腸がんや糖尿病などにも関わっているとされている。高校2年生の服部真央氏は、新聞で腸内細菌叢の特集記事を読んだことで「薬に頼らずに腸から病気の予防ができれば」と感じ、今回の研究をスタート。研究者や大学生に混ざって学会へ参加し腸内細菌について情報収集をしたうえで、自身や家族の便を次世代シーケンサーで解析するという実験を行った。実験では、1週間のあいだ服部氏の家族が肉、魚、納豆を主菜とした食事をそれぞれ取り、これにより腸内細菌叢に変化があるかどうかを調べたが、はっきりとした違いは見られなかった。これについて服部氏は「実験の実施期間が短かった可能性がある。また主菜だけ変えても腸内細菌叢に影響しないのでは」と考察。また、腸内細菌の構成が祖父母、母で類似していた結果から、長期に渡る生活習慣や食事内容が影響している可能性についても説明した。服部氏は発表の最後に「研究者の方に取材した際に、すぐに結論を求めてしまったり、テレビの情報を鵜呑みにしてしまっていたりすることを指摘され、自分で調べ考察する大切さを学んだ」と今回の研究経験を振り返った。○最優秀アンバサダーに選ばれたのは?今回の審査は「創造性」「研究の手法と構成」「プレゼンテーション」「社会への影響」の4つの軸を基準に行われた。この結果、最優秀アンバサダーには腸内環境の研究を行った服部氏が選ばれた。受賞理由について未来館館長の毛利衛氏は「ユニークな研究であると同時に、腸内細菌叢の重要性について自ら実験を行い、自分の仮定と異なり自然はもっと複雑であるということに気づいたこと。最先端の手法を取り入れたこと」がポイントであるとしている。またこの結果を受けて服部氏は「群馬県から何回も通っていたので大変だったが、将来は研究職に就くことが夢だったので、とても貴重な体験になった」と感想を述べている。服部氏は最優秀アンバサダーとして、2017年に開催される世界科学館サミットの場でプレゼンテーションを行う予定となっている。未来館から生まれた若き科学者の卵に、ひきつづき期待したい。
2015年11月16日笑うことは健康にも繋がると言いますが、笑顔のとき、私たちの頭の中では何が起こっているのでしょうか?脳医学に詳しく、株式会社「脳の学校」の代表も務める医師・加藤俊徳先生に話を聞いてみました。怒るとそのことで頭がいっぱいになるけど、笑っているといろんなことを許容できるという感覚、覚えがある人も多いのでは?「怒っている時に比べて、笑っている時の脳内の酸素使用量は少ない。笑いは脳の余計な部分を使わず、脳にとって楽な状態なんです。笑いで脳はニュートラルな状態になり、複数の事態に対応できるように。笑った後は自然とやる気や集中力も上がります」加藤先生によると、運動系の脳番地内で占める面積がいちばん大きいのは、顔面と連動している部分なのだとか。「手や足を少し動かすよりも、顔を動かして表情を作るほうが、脳にとっては大きな運動をしたほどの脳活動になります」笑顔は体の一部の動きにすぎないけど、脳からすれば大きな動き。いろいろな笑い方をして表情を動かせば、脳への良い刺激に。「思い出し笑いは記憶系脳番地を、冗談を聞いて笑うのは聴覚系脳番地を使うというように、笑い方によって別々の部位が感情系脳番地に繋がっていきます。笑いは脳内の各機能間の連関を強めるのに非常にいい行為。逆に言えば、目や耳など違う入り口で笑いを起こすようにすると、脳の成長に繋がります」日々意識的に笑おうとすることで感覚を研ぎ澄まし、脳を元気にしよう。◇かとう・としのり医師、医学博士、株式会社「脳の学校」代表。記憶や感動など異なる機能を司る脳の部位を「脳番地」と呼び、脳の成長方法を研究。※『anan』2015年11月18日号より。(C)jordanchez
2015年11月11日国立がん研究センターはこのほど、多目的コホート(JPHC)研究において受動喫煙と歯周病のリスクとの関連を検討した研究結果を発表した。同研究により、男性の非喫煙者でも受動喫煙で歯周病のリスクが高まる可能性が示されたとしている。JPHC研究の一環として実施されている歯科研究には、1990年に秋田県横手保健所管内に在住していた40~59歳の男女1,518人が参加している。2005~2006年に歯科医院において歯科健診を行い、歯の健康状態について調査を実施。その結果にもとづいて、今回、受動喫煙と歯の健康との関連について調査を行った。1990年の喫煙状況から、同研究の分析対象となった参加者1,164人(男性552人、女性612人)を受動喫煙と喫煙状況別に6つのグループに分けた。歯の健康調査の結果、6ミリ以上の歯周ポケットが1歯以上ある場合を重度の歯周病と定義し、喫煙状況と歯周病との関連を解析した。その結果、男性では、喫煙者の歯周病のリスクは受動喫煙経験のない非喫煙者の約3.3倍になることが明らかとなった。家庭のみで受動喫煙経験のある非喫煙者では約3.1倍、家庭および家庭以外の場所で受動喫煙経験のある非喫煙者では約3.6倍、重度の歯周病になるリスクが高まることも判明したという。同センターによると、たばこのニコチンは歯周病をひき起こす細菌(歯周病菌)の発育を促進し、その病原性を高めるとのこと。「喫煙は全身の免疫力を低下させ、歯を支えている組織の破壊を助長するので、歯周病菌に感染しやすくなる。その結果、喫煙者は歯周病にかかりやすく、受動喫煙についても同様のメカニズムが推察される」と解説している。なお、女性では喫煙状況と歯周病との間にはっきりとした関連は認められなかった。「理由は不明であり、今回の研究でみられた男女差についてはさらなる研究で明らかにする必要がある」としている。※同研究結果は国立がん研究センターによる多目的コホート研究HPより引用しています
2015年10月28日「ココナッツオイルが脳に働く」と話題になっていますが、実はもっと脳にいいオイルがあるのをご存知ですか?それは、オリーブオイルにニンニクを漬け込んだ「アホエンオイル」。毎日の料理にかけるだけで、脳がすっきりすると話題を呼んでいます。■ニンニクに含まれる成分「アホエン」って?温めた植物油にニンニクを漬け込んだときにだけ抽出できる成分を「アホエン」といい、生のニンニクにはほとんど含まれていません。アホエンは活性酸素を減らすほか、脳の活性化、記憶力アップに効果があるといわれています。さらに、免疫力を高め、ガン細胞の分裂を抑える効果、白血病や皮膚ガンなどのガン細胞の増殖を抑制する効果などを含め、以下のような科学的効果の報告があるとされています。・脳年齢の若返り・動脈硬化の予防・活性酸素の抑制・美肌効果・肝臓保護作用・抗菌作用・ぜんそく予防・コレステロール値の正常化・尿酸値を下げる・中性脂肪が下がる・γ-GTPが正常になる■簡単で続けやすいアホエンオイルのパワー「アホエン」は生のままのニンニクを食べたり、高温で煮たり焼いたりする料理では摂取できません。ニンニクの匂い物質であり、アホエンの素「アリシン」は約50℃の油に溶かすことで、抽出できる成分だからです。また、無臭ニンニクにはアホエンの素となるアリシンが含まれないので、臭いがある通常のニンニクを選びましょう。(1)ニンニク3かけを細かく刻む(2)オリーブオイル(エキストラバージンタイプがおすすめ)150mlを耐熱容器に注ぎ、水を張った鍋に入れて湯煎で温める(3)オリーブオイルが50℃になったら耐熱容器を鍋から出して、(1)を加える(4)そのまま24時間置き、こし器でニンニクを濾す。(5)密閉容器に入れて冷暗所で保存し、1ヶ月以内に使い切るオリーブオイルを使う理由は、オリーブオイルの脂肪酸が悪玉コレステロールを減らす効果やビタミンEなどの栄養素が高いためです。気になるニンニクの匂いは控えめですが、しっかりした風味やコクがあるので、幅広い料理に合うのも特徴です。加熱はせず、料理の仕上げにサッと一振りして、料理にかけて1日1杯のアホエンオイルを摂取しましょう。*身近な食材で簡単につくれて、どんな料理とも相性が良い万能オイルなので、無理なく、毎日摂取できるのがうれしいですね。(文/Marico Taguchi)【参考】※篠浦伸禎(2012)『脳神経外科医が実践するボケない生き方』ディスカヴァー・トゥエンティワン
2015年10月19日防衛省は9月25日、装備品への適用面から着目される大学、国立研究開発法人などの研究機関や企業などにおける独創的な研究を発掘し、将来有望な研究の育成を目指して2015年度より開始した安全保障技術研究推進制度において9件の研究課題を採択したと発表した。募集期間は2015年7月8日から8月12日で、応募総数は109件。大学などから58件、独立行政法人などの公的研究機関から22件、そして民間企業などから29件の応募があったという。なお、今回採択された9件の研究テーマと研究代表機関は以下の通り。
2015年09月26日日立ハイテクノロジーズ(日立ハイテク)は9月17日、前額部の血流量変化をリアルタイムに計測できる携帯型脳活動計測装置「HOT-1000」を企業・大学の研究およびコンテンツ開発向けに、9月30日より販売を開始すると発表した。価格は50万円(税別)で、スマートフォンやタブレットでの脳活動データを活用したトレーニングアプリケーションの開発に利用できるという。「HOT-1000」は、近赤外光を用いた脳機能計測技術「光トポグラフィ」を活用しており、微弱な近赤外光を使って前額部の2点を計測するヘッドセット形状のウェアラブル型装置となっている。重量は約110グラムと軽量で、装着してから約3秒で計測が開始できる。また、計測した信号はBluetooth通信でスマートフォンやタブレットに転送された後、専用の解析サーバでの信号解析を行い、解析結果がリアルタイムで端末に返信される。そのため、アプリケーション開発者は新たな解析ソフトを必要とせずに、データを取得することが可能だ。これらにより多量のデータをより簡単に収集できるほか、トレーニング実行中の脳活動状況をリアルタイムでモニターしながら個人に合ったトレーニングの難易度調整やメニューを変更することができるようになる。同社は今後、次のステップとして、2016年に一般消費者向けに開発したコンテンツおよび同製品の市場展開を目指すとしている。
2015年09月17日東京大学は9月16日、ダウン症脳でアストロサイトという細胞の数が多くなる異常が起こる仕組みを発見したと発表した。同成果は同大学大学院理学系研究科附属遺伝子実験施設の倉林伸博 助教と眞田佳門 准教授らの研究グループによるもの。9月15日に欧州分子生物学機構の学術誌「EMBO reports」オンライン版で発表された。ダウン症脳では神経細胞の数が少なくなると同時に、アストロサイトの数が多くなることが知られている。これは21番染色体の数が2つではなく3つあることで、21番染色体上にある遺伝子の発現量が1.5倍になることが原因とされる。しかし、どの遺伝子の発現量が多くなることでアストロサイトが増加するのかはわかっていなかった。同研究グループは、ヒト21番染色体上の約88遺伝子に相当する遺伝子が3つに増えているマウス(ダウン症モデルマウス)においては、神経前駆細胞からアストロサイトが誕生しやすくなっていることを発見。アストロサイト分化におけるヒトの21番染色体上の遺伝子の影響を調べた結果、DYRK1Aというタンパク質リン酸化酵素を見出した。そこで、DYRK1A遺伝子をマウス胎児脳の神経前駆細胞に導入したところ、DYRK1Aが通常の1.5倍程度に過剰発現された場合に、神経前駆細胞の働きが改変され、アストロサイトが生み出されやすくなった。反対に、同遺伝子の発現量を減少させるとアストロサイトが生み出されやすいという現象が緩和されたという。さらに、ダウン症モデルマウスの脳では、アストロサイト分化に重要な役割を持つ転写因子STAT3の働きが異常に活性化しており、それにDYRK1Aの過剰発現が影響していることがわかった。これらの結果から、21番染色体上に存在するDYRK1A遺伝子が神経前駆細胞の働きにとって重要な役割を担っており、ダウン症ではこの遺伝子の量が増え、STAT3の働きが異常に亢進することによって、神経前駆細胞が正常に働かなくなることが示された。今後、脳の正常な形成や発達に重要な役割を果たす21番染色体上の遺伝子の正体を明らかにすることで、ダウン症の発症の仕組みが解き明かされ、症状を緩和する治療法の確立につながることが期待される。
2015年09月17日みなさんは普段、「男性として生まれたから男の性格」「女性として生まれたから女の性格」と判断し、無意識に周りの人たちと交流していると思います。ところが最近の研究によると、生物学的な性別とは別に、胎児期に母親の胎内で浴びたホルモンによって、男女の違いが脳科学的に現れるのだそう。≪今すぐ指をチェック!≫いわゆる「男っぽいか、女っぽいか」ってやつですね。それは実は……指を見たらわかることが判明!あなたは男っぽい人?周りの人たちは?わかれば、気になるカレへのアプローチの仕方もまた変わってくるかもしれません!≪人差し指と薬指の長さを比べよう!≫右手の手のひらを見てください。パッと見ではなく、きちんと根元から指の長さを測ってみましょう。日本人は世界のほかの国の人たちに比べて、若干、薬指のほうが長いらしいです。ですから1ミリ以上の差があることで、どちらの指が長いかを判断。1ミリ以内なら「同じくらい」としてください。≪どっちが長かった?≫人差し指のほうが薬指よりも長い人は、「女脳=女っぽいタイプ」。薬指のほうが人差し指よりも長い人は「男脳=男っぽいタイプ」です!なぜかというと、お腹の中で男性ホルモンをたくさん浴びると、薬指が長くなるからとか。そして、脳は男脳に。一方、女性ホルモンをたくさん浴びると人差し指が長くなり、女脳になるようです(全体の指の長さではなく、あくまでも人差し指と薬指の比率の問題です)。≪男っぽい、女っぽいとは≫一応、定義があります。◆男っぽい人は積極的で攻撃的、強い性格。理系タイプ、冒険心があり、運動能力に優れている◆女っぽい人は繊細な性格、共感力、言語能力が高い、感情的、文系タイプ。性別が男で女脳の人に、「男のくせに」なんて言うのはナンセンス。実はあなたの一言に、深く傷ついているかも!ちなみに男性で女脳の人は、同性愛に走りやすいというデータもあります。女性で男脳の人はスポーツ万能、2本の指の長さが同じくらいだと、子だくさんになるというデータも。≪いわゆる性別以外でも、相手を観察してみる≫生物学的に男性か女性かは、基本的に見てすぐにわかりますが、一応指の長さもさりげなくチェック!相手が男性でも女性脳なら話しやすいかもしれませんし、あなたが男脳ならこの相手にイライラするかもしれません。もちろん、自分がどっちのタイプなのかを把握しておくことも大事。いいムードなのになかなか進展しない相手がいる場合、どちらも女脳で、リードしてもらいたいという相手任せの気持ちが強いのかも。≪自分磨きのポイントにも≫「男の子なんだから」「女の子なんだから」と言って育てられてきたなど、置かれた環境次第で男っぽさ、女っぽさというのは変わってくるはず。ですから「全然、当たってない」と思う方もいるかもしれません。でも、生まれた時にあなたが持っていた要素はどちらだったのか、という点ではとても面白い研究ですよね。自分では女らしくしているつもりでも、実は周りから見るとガサツ。逆に自分でサバサバしているつもりでも、周りから見ると女々しい。こんなこともあるかもしれません。ご自身の魅力の引き出し方を、改めて男脳・女脳から考えてみるのはいかがでしょうか。(文=くらげ)【プロフィール】占いライター、恋愛コラムニスト、心理カウンセラー。恋がうまくいかないのは脳のせい!?男女脳診断【無料占い】
2015年08月28日明日香出版社はこのほど、書籍『「脳が若い人」と「脳が老ける人」の習慣』を発売した。同書の著者は、早稲田大学研究戦略センター教授で、脳の神経ネットワーク解析や行動解析を研究している枝川義邦氏。人間は年を取るとともに肉体が老いていくが、毎日運動を欠かさない人は、筋肉が落ちづらい傾向にある。それと同じように、「脳」にも衰えさせない行動があるという。書籍内では、「脳が若い人」になるために脳の働きをよくする習慣や、「脳が老ける人」にならないように脳を守るための習慣、うまくストレスをコントロールする習慣など、さまざまなメソッドを紹介。若い脳を保つため、生活の中で「やったほうがいい習慣」と「やらない方がいい習慣」を対比し45項目でまとめている。それぞれの項目は、仕事の現場や日常生活の中で取り組みやすいものになっているとのこと。価格は1,404円(税込)。
2015年08月04日情報通信研究機構(NICT)は7月28日、安静時の脳活動の脳画像データに対して脳内を活動の類似性で色分け(モジュール化)することで、統合失調症患者群と健常者群それぞれに特徴的な脳部位モジュールを推定する安定的な手法を開発したと発表した。同成果は、NICT脳情報通信融合研究センター(CiNet)の下川哲也 主任研究員と大阪大学大学院連合小児発達学研究科の橋本亮太 准教授らによるもの。詳細は「第38回日本神経科学大会」にて発表された。統合失調症は約100人に1人が発症する精神障害で、診断は医者が症状を診ることでなされ、客観的な検査などで判断する方法は確立していなかった。今回の研究では、統合失調症のデータ解析に向け、ネットワーク理論におけるモジュールに着目。従来、個人のモジュール構造のバラつきが大きいことから、集団を特徴付けるモジュール構造を推定することができなかったが、研究グループでは、統合失調症患者の安静時脳活動のfMRI(機能的磁気共鳴画像)データに対して、被験者間の差を考慮しつつ、従前の各個人でモジュール分け(色分け)する方法ではなく、新しい試みとして、平均化せずに、全員を一度に色分けすることで、モジュール解析する手法を新たに開発することで、結果のバラつきが少なく、安定的に、統合失調症患者群と健常者群それぞれに特徴的な脳部位モジュールを推定することを可能とした。今回の成果について研究グループでは、患者の主観的意見に左右されない、脳画像のデータに基づく客観的な診断法につながり、精神医学領域において注目される成果だとするほか、同手法を活用することで今後、医療の現場で実際に使えるような、医者の診断を補完する自動診断システムの開発に発展することが期待されると説明している。
2015年07月28日脳を育てることと、心を育てることは、なんとなく別のことに思えるかもしれませんが、「心=脳」ということが最近の研究の結果、明らかになっています。以前は、児童虐待の残す傷あとは、「心の問題」であると考えられていましたが、最近の脳科学の研究では子どものときに虐待を受けると、脳の一部に発達障害を起こす出典:日経サイエンス2006年12月号臨時増刊「インタビュー 熊本大学大学院医学薬学研究部小児発達社会学助教授 友田明美 子どもは親を選べない 脳科学は子どもの心を救えるか」ということがわかっているのです。近年話題になっている、突然感情を爆発させて暴力的になる「キレる子ども」になるかどうかも、脳の発達に関係があるそうです。脳の発達の基礎は、幼児期の親子関係の中で作られていきます。そこで今回は、脳科学で明らかにされてきた子どもの脳について紹介します。「キレない」ために大切なのは、脳の前頭前野言葉を覚え、計算し、人の気持ちを感じ取るときに重要な働きをしたり、「キレる」ことのブレーキ役となったりするのは、大脳の前頭前野です。前頭前野は脳の部位の中でも、もっともゆっくりと成長していきます。脳のおおよそは8~10歳くらいでほぼ完成を迎えますが、前頭前野だけは24~25歳くらいまで成長を続けるそうです。つまり、脳の構成がかたまる8~10歳までに脳の基礎を育てておく必要はありますが、大脳の発達は絶えず続き、足りないものがあれば補おうと変容したり、新たな刺激や発想があればいくらでも変わることができたりする柔軟性を持っています。つまり、8~10歳の時期を逃したら手遅れ、ということではありません。このことはしっかり覚えておいてください。「遊ぶことは学ぶこと」なのは、前頭前野の連携を鍛えるため前頭前野は知性を司る領域体を司る領域情動(感情)を司る領域の3つの領域に分かれています。そのうち、知性を司る領域は、体や情動を司る領域とうまく連携できて初めて、十分な発達をとげるのだそうです。脳科学者の篠原菊紀教授によると、ひと昔前は、子ども同士の遊びの中でこの結びつきが鍛えられていた出典:AERA with kids 2006年12月15日 「脳科学 発達行動学から見た早咲き脳 後のび脳」ということです。さらに、「今、ADHD(注意欠陥・多動性症候群)傾向や自閉傾向、LD(学習障害)といった子どもの増加が問題になっていますが、以前は子ども同士の遊びが、そうした障害の出現を抑制していたのではないか」と指摘しています。「子どもにとって、遊ぶことは学ぶこと」と、よく言われますが、先の指摘によるとこの言葉は理にかなっており、外で大騒ぎしながら遊ぶことは、子どもの脳が健やかに発達するために大切なことといえるでしょう。キレにくい子に育てるには、扁桃体の暴走をコントロールさせること前頭前野のある大脳の活動を支えるのは、脳全体の中心辺りに位置する大脳辺縁系です。記憶を司る海馬のほか、扁桃体(へんとうたい)があります。扁桃体は、生き物として「近づくべきか」「これは食べられるか」といった、危険性の判断や恐怖にかかわる部分です。幼児期に虐待されたり、愛情を与えられなかったりすると、この部分が育ち損なう可能性があるといわれています。扁桃体では、「好き」「嫌い」という感情も決めています。ここで判断された「嫌い」という感情が攻撃欲と結びつくと、扁桃体が暴走し、いじめや衝動的な攻撃が生じるのです。扁桃体を暴走させないためには、そのボリュームを増やしてしっかり攻撃欲をコントロールさせることが必要です。そして結果としてこれが、キレない脳、社会性を育てることにつながります。扁桃体は、幼児期に身近な人の笑顔、愛情表現を与えることで成長が促されることもわかっています。自分を育ててくれる親を見て「好き」になり、その好きな親が笑顔で自分を見ている、という経験は、お互いに「好き」という気持ちを共感することです。この体験が他人との信頼関係を築いていく原点となるのです。幼児期のやりたい気持ちを尊重することが脳の健やかな発達につながる子どものうちは、前頭前野が大人のようには完成していないので、大人よりも一時的な「好き嫌い」で物事を判断します。物事の重要性や優先順位を判断したり、本能的な欲望に理性的にブレーキをかけたりするのは前頭前野の活動です。子どもが「やってみたい」と思うことには、危なかったり汚かったり、眉をひそめたくなることもあるかもしれません。ですが、「やってみたい」気持ちをくじけさせてしまうと、せっかく芽生えた意欲をつぶしてしまいます。ルールに従い、我慢する、他人の意図や感情を理解するのは、ゆっくり時間がかかるもの。幼児期に大切なのは、しつけの前に、「やってみたい」意欲を出来る限り尊重し、挑戦させてあげることではないでしょうか。
2015年07月28日長さ16センチ、幅13センチ、高さ13センチ。重さは1.3キロでやわらかく、豆腐のような質感。これがなんだかわかりますか?答えは、私たちの脳。今回は、意外と知らない脳についての知識を『Live Science』より紹介します。■1:人類の脳はだんだん縮んでいる人類の脳はこの5000年ほどで、なんと150立方センチメートルも縮んでいるのだそうです。これは10%ほど縮んでいる計算になるのだと、ウィスコンシン大学マディソン校の古人類学者ジョン・ホークス氏はいいます。脳が縮んでいる詳しい原因はわかっておらず、研究者の間でも諸説あるのだとか。■2:脳は人体の中で最も大食い脳の重さは体重の2%にすぎませんが、血液中の酸素の20%と、糖分の25%を消費するといわれています。猿からヒトへ進化した際、この大食いの脳がなにを食べていたのかは専門家の間で議論になっていますが、最近は地中に埋まっていたじゃがいもなどの根菜を摂取していたのではないかという説が有力です。■3:脳のシワが多い人ほど賢い私たちの脳の表面はシワで覆われています。脳は表面に神経細胞(ニューロン)があるので、表面積が大きいほど、神経細胞の数が多く、賢くなるといわれています。しかし頭蓋骨内の限られた容積のなかで表面積を増やすためには、シワを増やすしかないわけです。ちなみにイルカの脳は、ヒトの脳よりもシワが多いのだそうです。■4:ニューロンは脳の10%しかない脳細胞と聞くとなんとなくニューロンをイメージしますが、実はニューロンは脳細胞全体のたった10%しかありません。では90%はなにでできているのかというと、神経膠(しんけいこう)と呼ばれる細胞。これはニューロン同士をつなぎとめる働きをしています。■5:脳腫瘍から救うナノテクノロジー脳内の毛細血管は、栄養素など特定の物質しか通しませんが、脳腫瘍の治療の際にはこの仕組みが仇となります。有効な成分が脳まで届かないため、薬を使って強制的に脳のガードを緩めなければならないのです。これを解決するのが、2009年に発表されたナノテクノロジー。治療に必要な成分をごく小さい分子にすることによって、薬を使わなくても脳まで届けることができる技術です。近い将来には、脳腫瘍も簡単に治療できるようになるかもしれません。■6:受胎後3週間から脳がつくられ始める胎児の脳は意外に早い段階で形成されます。なにしろ、受胎からたったの3週間で脳幹が形成されはじめるのです。脳幹は妊娠3か月で大きく成長していきます。4か月を過ぎたころにニューロンや神経膠が形成されますが、まだシワはありません。6か月を過ぎると、わずかにシワができはじめ、7カ月くらいでようやく脳らしい見た目になってきます。脳は意外と長い時間をかけてつくられるんですね。■7:10代独特の思考は脳のせい2006年に発表された研究では、10代の若者は、脳の仕組みが自己中心的になるようにできているといわれています。共感や罪の意識を感じる前頭前皮質(ぜんとうぜんひしつ)が、大人にくらべてあまり使われないのです。思春期の複雑な気持ちが、脳の影響だったとは驚きです。■8:大人になっても脳細胞はつくられる大人になってある年齢に達すると、もう新しい脳細胞はつくられないという話を聞いたことはありませんか?しかし、これは事実ではありません。2007年に発表された研究では、脳卒中になった女性の脳が、脳の似た部分の細胞を使ってダメージを受けた部分をカバーしはじめたとされています。また、大人のマウスの脳に新たな脳細胞がつくられたことも確認されています。脳は一生変化を続けているのです。■9:男女の脳はほとんど変わらない男性と女性とでは脳の仕組みが違うという話をよく聞きますが、必ずしもそうではないようです。2010年に、69か国のおよそ50万人の男女の計算能力を調査したところ、その能力の差はほとんどなかったというのです。まだまだわからないこともたくさんある脳。興味がわいた人は、さらに詳しく調べてみては?おもしろい発見がたくさんありますよ!(文/和州太郎)【参考】※10 Things You Didn’t Know About the Brain―Live Science
2015年07月25日「私たちの脳は、『楽をする』ことを忘れてしまったのです」『考えすぎる脳、楽をしたい遺伝子』(長沼毅著、クロスメディア・パブリッシング)の著者は、冒頭部分でそう主張しています。他の動物は、眠くなったら寝て、疲れたら休む。腹が減れば食べるし、からだの欲求に忠実に生きている。しかし人間は、先天的にからだの欲求に背いてしまう脳のトラブルを抱えているのだというのです。無理をする。疲れる。見栄を張る。ストレスがたまる。我慢する……。そんな困りごとが生まれるのは、あまりに高度に発達した脳があるから。だから本書では、「脳に振り回されずに生きる方法」を、生物学的な視点から考えているということ。■6,000年前よりも劣化した脳スタンフォード大学のある研究者によると、脳という臓器がもっともいいコンディションだったのは、いまから6,000年前。つまり文明ができたころだったのだとか。それどころか、実は文明の発達とともに、人間の脳は劣化しているというのです。これは文明の進化が、人間を自然から切り離し、城壁のなかへ閉じ込めてしまったから。私たちは脳を自然に対して使うのをやめた結果、その能力を人間関係に対して使うようになったという考えです。■脳の「どうしようもない部分」人間の脳の特徴な点は、抽象的なことを考えることができる能力。「メタ組織」といって、いろんなことを脳内宇宙で組み居合わせ、いままでになかったことをつくり上げられるということ。たとえば弓矢の発明がそうであるように、自然に対してこの能力は有効に発揮されていたといいます。そのように、建設的な方向へと広がるぶんにはいいのですが、「悩み」や「不安」など負の要素が脳のなかで堂々巡りしてしまう状態になると、一転して人を苦しめることに……。しかし現状では、脳の構造は遺伝子で決まってしまっているもの。だから、どうしようもない部分がある。いわれてみれば、たしかにそのとおりです。■少しでも楽しましょう人間の脳は進化の過程で、さまざまな遺伝子が誤用され、転用され、流用されるなかで偶然生まれたもの。だから、不都合がいっぱいあるわけです。いわば、「いろんな遺伝子の寄せ集め」でつくられたものだとも著者はいいます。ポイントはここ。「もともとからだの作りからしておかしいのだから、少しでも楽しみませんか」という考え方。それこそが、読者に訴えかけたいことの趣旨だということです。この点を踏まえて読み進めると、本書のメッセージをストレートに受け止めることができるでしょう。■楽になれるように生きよう私たち生物は、普通の状態がいちばん楽。健康も普通の状態をさすわけで、無理に働いたりしてからだを壊すなど異常なことだというわけです。からだが普通の状態でいたいと願っているのに、そうでないことをしたがるのが人間。しかし、そんな無理をせず、楽になれるように生きよう。著者は本書を通じ、そんなメッセージを投げかけているのです。*以後も、自分の個性を知る方法、群れのなかでの働き方など、知っておくと便利な脳の情報が満載。ぜひ一度、手にとってみてください。(文/印南敦史)【参考】※長沼毅(2015)『考えすぎる脳、楽をしたい遺伝子』クロスメディア・パブリッシング
2015年07月22日人生には幸運なことも不運なことも起こるもの。不運が続くと、運命だから仕方ない…なんて思っていませんか?実はこの運、変えることができるそう。脳科学者の中野信子さんが、科学的に解説してくれました!***運命を、科学の視点で捉えるとどうなるでしょうか。ここでは、運命を形作る要素である「運」の善し悪しについて、考察したいと思います。なぜかいつも運がいい人がいる一方で、そうでない人はつねにツイていない。そう思ったことはありませんか?こうした偏りが本当にあるのかどうかを考える手がかりとして、“コイン投げ”の法則があります。コインを投げて表が出たらプラス、裏が出たらマイナスとカウントした場合、多くの人が結果はほぼプラスマイナスゼロになると考えるのではないでしょうか。ところが、実際は不思議なことに、必ずどちらか一方に偏るのです。この現象は「逆正弦定理(ぎゃくせいげんていり)」と呼ばれ、物事の結果はランダムに、すなわち偏って生じることを意味します。つまりこの法則に従えば人の運も平等ではなく、幸運な人はハッピーなことが続き、そうでない人は不運続きということに。ちょっとショッキングですが、確率論で考えるとこれが事実なんです。では、もし運命が悪いほうに傾き始めてしまったらもう終わりなのでしょうか。答えはノー。簡単に言うなら、そのゲームをやめればいいのです。やめて、自分がより運よくいられる、満足できるゲームを始めればいいのです。人の「満足度」は、その人が属する集団が適切かどうかが、大きく関係します。もし何をやってもうまくいかない、運命に見放されている…と感じているなら、今乗っているゲームやいる場が、適切ではない可能性があります。仕事なら職場や、仕事の目標を変える、恋愛なら相手を変える。そんな「乗り換え」が必要なときかもしれません。もちろん降りたくないゲームであれば、本気でやり抜くのもありです。が、「これは勝ち目なし」と思ったらさっと場を変えることが、もっとも合理的な場合もあるのです。実際に運命を引き寄せる力がある人を見ていると、自分の強みを研究し、その都度身の置き場を変えていることがわかります。◇なかの・のぶこ脳科学者、認知科学者として教鞭をとり、多くのメディアにも出演。世界人口の上位2%のIQ所有者だけが所属できるMENSA会員。共著に『正しい恨みの晴らし方』(ポプラ社)。※『anan』2015年7月22日号より。写真・土佐麻理子(人物)、村上未知(風景) 文・新田草子
2015年07月17日脳トレがもてはやされたのは、かれこれ十年ほど前のこと。しかしここ最近、再び脳トレの効果に注目が集まっています。年齢を重ねるごとに物忘れがひどくなり「脳が退化しているのかも?」と悩むアラサー女子も多いのではないでしょうか?そこで今回は、医学博士であり脳研究者の加藤俊徳先生のお話を参考に、脳を鍛えるトレーニング法をご紹介します!心が踊るような妄想をする!お給料が大幅にアップしたり、好意を寄せている男性から告白されたりなど、何でもいいのでハッピーになれる妄想をしてみましょう。好きな芸能人とデートするなんて妄想は、かなり幸せな気分に浸れそうですよね。妄想することで魅力的な表情になったり、豊かな感情を育てられるようです。モノの見方を変えて、色々な考え方を!「A=A」と決めつけるのでなく「A=B」にも「A=C」にもなるのでは?とモノの見方を変えるだけで、脳を柔らかくすることができます。一つに固執した考え方しかできないと、脳はどんどん劣化していきます。常に柔軟な考え方をするように意識しましょう。相手のいいところを見つけて、褒める!人に褒められると、誰でも嬉しくなりますよね。褒めることは他人を喜ばせる以上に、自分を幸せにしてくれる行為なんだそうです。自分の言葉や行為で相手が喜ぶと、それだけで嬉しくなりますよね。常に相手のいいところを探すように努めれば、脳がフルに働き、いい感情が生まれます。脳が若返れば、見た目も若返る?お酒やたばこに走ったり、ネガティブな考えをするのは脳にとって良くないこと。嫌なことがあった日こそポジティブな考えをするように心がければ、おのずとポジティブ脳になっていくそうです。たとえば、自分は28歳だと思い込んで暮らすだけでも効果があるのだとか。脳の若返りは見た目の若返りにも効果的なのです!単純なようで奥が深い脳トレ。あなたも今日から始めてみてはいかがでしょうか?
2015年07月13日慶應義塾大学(慶大)は6月16日、北里大学との共同研究で、遺伝性パーキンソン病患者由来のiPS細胞を樹立し、分化誘導した神経細胞を用いてパーキンソン病患者の脳内における病態を解明したと発表した。同成果は慶大学医学部生理学教室の岡野栄之 教授、北里大学医療衛生学部再生医療・細胞デザイン研究施設細胞デザイン研究開発センターの太田悦朗 講師(慶應義塾大学医学部共同研究員)、小幡文弥 教授らの研究グループによるもので、6月8日(現地時間)に医学誌「Human Molecular Genetics」に掲載された。同研究グループは全患者の10%を占める遺伝性パーキンソン病患者の発症メカニズム解明を目的に、原因遺伝子LRRK2に変異を有する優性遺伝性パーキンソン病家系内の患者2名からiPS細胞を樹立し、これらのiPS細胞から神経細胞のもととなる神経幹細胞を作製後、分化誘導した神経細胞について機能解析を行った。LRRK2に変異を持つ患者は、全患者の90%を占める孤発性パーキンソン病と臨床症状や発症年齢、治療薬に対する反応など似た特徴を示すことがわかっている。解析の結果、iPS細胞から誘導した患者の神経細胞群では、健常者の神経細胞群に比べ、酸化ストレスに対する脆弱性があったほか、ドーパミンの放出異常あること、細胞内のAKT/GSK-3βシグナル伝達経路の異常によってリン酸化タウが増加することも明らかとなった。また、iPS細胞を樹立したうちの1名の患者の死後脳を調べたところ、GSK-3β活性化によるリン酸化タウの増加、そしてそれが脳内に沈着して引き起こされる神経原線維変化が確認された。同研究グループは「今後、この患者由来のiPS 細胞を用いることで遺伝性だけでなく孤発性も含めたパーキンソン病の病態解明や治療のための新薬開発が期待される」とコメントしている。
2015年06月17日国際電気通信基礎技術研究所(ATR)は6月15日、国立循環器病研究センター(国循)が9月から実施する予定の肺がん手術後の転移を抑える臨床研究に関する付随研究を実施する共同研究契約を締結したと発表した。高リスク肺がん手術に対して、術中より3日間、心臓から分泌されるホルモンであるヒト心房性ナトリウム利尿ペプチド(hANP)を持続投与することによって、術後急性期における心肺合併症を有意に軽減でき、術後慢性期における肺がんの再発を有意に軽減することが国循によって報告されている。これは、hANPが血管内皮細胞に働き、血管接着分子を抑制することで、がん細胞の血管への接着を防ぎ、がん転移を防いでいると考えられており、国循は9月から肺がん手術後の転移を抑える臨床研究を開始する予定だ。ATR佐藤匠徳特別研究所の河岡主任研究員の研究グループが実施する予定の研究では、臨床研究で得られた肺がん病理組織を用い、網羅的遺伝子解析を実施することで、hANPの作用機構を解明することを目指す。また、同研究によって、新たな予後マーカーや創薬ターゲットが発見されることも期待される。
2015年06月16日「痩せたいけど、ダイエットは苦痛」「いつもダイエットに失敗する」・・・そんなあなたは、脳を「ダイエット脳」に切り替えてみませんか?ダイエット脳で、楽しくダイエットを乗り切りましょう!■なぜ太ったのでしょうか?まず、自分の行動習慣・思考習慣を書き出してみましょう。自分の生活全体を振り返ることが「ダイエットの秘訣」です。現在の自分は、今までの生活習慣が作ったのですから、生活習慣を変えない限り痩せることはありえません。■なぜダイエットは失敗するのでしょうか?生活習慣を書き出すことで、太った原因がわかってくると思います。わかっちゃいるけど、やめられないお菓子。わかっちゃいるけど、運動なんてめんどくさい・・・。わかっちゃいるけど、ダイエットは続けられない・・・。どうしてでしょうか?それは、ダイエットが楽しくないから。好きでダイエットしているわけではないから、続けるのが難しいのです。では、どうしたら楽しくダイエットできるでしょうか?■なりたい自分を書き出す脳は現実と仮想の区別がつきません。そんな脳の特性をダイエットにも活用しましょう。なりたい自分の姿を書き出します。それも「なったらいいな~」ではなく、完成形・過去形で書きます。例えば、私の体重は45kg。7号サイズの赤いワンピースをきて、7月30日友人の結婚式に参加した。今年の夏はビキニで泳いだ・・・等。すべて、「なったらいいな~」ではなく、過去形で書くことがポイントです。そうすることによって、すべて現実化したこととして脳に暗示をかけることができます。■ビジョンマップを作る理想体型の芸能人の写真と自分の写真を並べて、「必ずこうなります。」と書き、芸能人の写真から自分の写真に向かって、矢印マーク(→)で結びます。さらに、痩せた後に自分がおこなう出来事をその周りに書き込んで、一枚のマップを作ります。「こんなことをして何になるんだろう、ばかばかしい」と思うかもしれません。しかし、これも重要なことなのです。脳は目から入る情報を現実化しようとします。いつも見えるところへマップを貼ったり、携帯の待ち受け画面にするなどして常に目に付くようにしていると、脳は現実化に向けて動いていくようになります。■具体的な予定をたてるいつまで、なんの為に、誰のために痩せたいのか?そのためには何をすべきなのか?等を書き出します。例えば、お腹を引っ込めたいなら、どんなエクササイズが有効か?グッズは?ダイエットサプリメントは?・・・などを本・ネットなどで調べます。ここを深掘りすると、「そもそも何故痩せる必要があるのか」が明確になります。調べない段階で、本当は痩せる気がないことに気づくからです。そして集めた情報を一枚の紙にまとめます。スマホにアプリを入れておき、いつでも開けるようにしておきましょう。■まとめダイエット情報は溢れていますから、ノウハウは無料でいくらでも手に入ります。でも継続ができず、ダイエット難民よろしく次々と新しいダイエット法に飛びつくのです。そして、結局痩せないというループ・・・。まずは、楽しいダイエット脳に変えては如何でしょうか?痩せた自分をニヤニヤ想像しながらダイエットできたら、幸せですよ。(林田玲子/ハウコレ)
2015年06月07日障がい者雇用の調査・研究機関「障がい者総合研究所」は、20~60代の就業経験のある障がい者684名に「就職・転職時の情報に関するアンケート調査」を実施した。調査期間は3月25日~31日。○就職・転職時にもっとも重視する情報は「障がいへの理解・配慮」就職・転職する企業を選ぶうえで、もっとも重視する情報について尋ねたところ、1位は「障がいへの理解・配慮」(25%)、2位は「仕事内容」(18%)だった。求人票の内容だけで必要な情報を入手できたか聞くと、57%が「得られなかった」と、半数が応募時点では情報が不十分であることがわかった。入社前までに必要な情報を得られたか尋ねると、「得られた」「得られなかった」の回答がそれぞれ50%だった。選考過程においても半数が十分な情報を得られていないようだ。入社前までに得られた情報量と会社への満足度との関係について調べると、入社前に得られる情報量が少なくなればなるほど、入社後の会社への満足度は低下していることがわかった。入社前に情報がほとんど得られなかったと回答した人の75%は「会社に満足していない」と回答している。入社前までに、もっと知りたかった情報は何か尋ねたところ、最も多い回答は「仕事内容」(34%)だった。次いで「社風・職場の雰囲気」(17%)、「障がいへの理解・配慮」(16%)となっている。
2015年05月25日理化学研究所(理研)は5月22日、皮膚感覚を知覚する脳の神経回路メカニズムを解明したと発表した。同成果は理研脳科学総合研究センター行動神経生理学研究チームの村山正宜 チームリーダーらの国際共同研究グループによるもので、米国の科学雑誌「Neuron」に掲載される。皮膚感覚の情報は脊髄や視床を経由し大脳新皮質の第一体性感覚野(S1)に到達することが知られている。S1に到達した情報はより高次な脳領域に伝えられ、これを「ボトムアップ入力」と呼ぶ。また、反対に高次領域から低次領域への入力を「トップダウン入力」と呼ぶ。従来の仮説では、皮膚感覚を知覚するためには皮膚からの外因性ボトムアップ入力が、注意や予測といった脳内活動による内因性トップダウン入力と融合することが必要だと考えられていた。この場合「何かに注意しなければ何も感じない」とうことになるが、人間は特に何も注意していなくても皮膚感覚の知覚は可能であり、この仮説では実体験を説明できていない。このように、皮膚感覚の知覚を形成するための基本神経回路とそのメカニズムについては詳しくわかっていなかった。同研究グループは、マウスの肢を刺激した時に脳内で起こる神経活動を細胞レベルから回路レベルまで包括的に測定した。また、マウスが皮膚感覚を識別する課題を行っている最中の行動を解析した。その結果、内因性トップダウン入力と外因性ボトムアップ入力が同じタイミングで連合する神経活動は観測されなかった。一方、皮膚感覚の情報が外因性ボトムアップ入力としてS1から高次脳領域に送られた後、再度S1へ「外因性のトップダウン入力」として自動的にフィードバックされる反響回路を発見した。また、外因性トップダウン入力は、従来提唱されてきた内因性トップダウン入力と外因性ボトムアップ入力の連合入力と同等の機能を担っていることがわかった。この外因性トップダウン入力を抑制したところ、マウスは皮膚感覚を正常に知覚できなくなったという。今回の研究成果は、脳が2つの神経回路を状況によって使い分けている可能性を示唆するもので、今後、外因性トップダウン入力のメカニズムを解明することで、老齢による五感の知覚能力の低下予防・改善につながることが期待される。
2015年05月22日