理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

神経

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/02/23(土) 13:13:27.65 ID:CAP_USER
医療技術の進歩や栄養状態、公衆衛生の改善により、人類はかつてないほど長寿となりました。しかしこの結果として、将来的にパーキンソン病などの加齢に伴う神経学的疾患によるパンデミックが起こる可能性を、Journal of Parkinson's Diseaseの編集長であるPatrik Brundin博士が警告しています。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/23/future-parkinson-pandemic/adult-affection-aged-1449049.jpg

The Emerging Evidence of the Parkinson Pandemic - IOS Press
https://content.iospress.com/articles/journal-of-parkinsons-disease/jpd181474

Emerging evidence of an impending Parkinson's disease pandemic identified | EurekAlert! Science News
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/ip-eeo_1012919.php

Scientists Are Warning of a Future Parkinson's Pandemic, And We Can No Longer Ignore It
https://www.sciencealert.com/research-warns-of-a-pending-parkinson-s-pandemic-and-we-need-to-pay-attention
https://i.gzn.jp/img/2019/02/23/future-parkinson-pandemic/01.png

Brundin博士らによると、ジェームズ・パーキンソンが初めて症例を報告した40年後である1855年には、パーキンソン病による死者はイングランドとウェールズを合わせた人口1500万人のうち22人でした。

2014年になりイギリスの6500万人のうちパーキンソン病で亡くなったのは5000~1万人と示されています。そして1990年から2015年の間でパーキンソン病の患者は倍増し、600万人以上となりました。パーキンソン病患者の急増は高齢化社会を反映しているといわれており、2040年までには1200万人がパーキンソン患者となるとみられています。また、パーキンソン病との関係が疑われている医薬品、農薬、汚染物質を分解する腸内細菌などを考慮すると、この数は1700万人にまで上る可能性もあるとのこと。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190223-future-parkinson-pandemic/
ダウンロード (2)


引用元: 【長寿高齢化】パーキンソン病のパンデミックが将来起こる可能性があると研究者が警告[02/23]

【長寿高齢化】パーキンソン病のパンデミックが将来起こる可能性があると研究者が警告の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/02/23(土) 11:48:19.54 ID:CAP_USER
誰も脳の配線図を理解していなかったが、コネクトームと呼ばれる脳の構造を代数的位相幾何学で理解できることが判明した。

人間のコネクトーム(白質の構造で基本的には脳の配線図といってよい)は、脳の異なる部分間をつなぐリンクのネットワークだ。リンクは、灰白質を構成する神経細胞体を接続する神経細胞「軸索」の突起の束である脳の白質によって図式化する。

脳に関する従来の見解では、灰白質が主に情報処理や認知に関与し、白質は脳の異なる部分間で情報を送信している、とされてきた。

白質の構造はあまり理解されてないが、いくつかの高度なプロジェクトによる研究で、コネクトームは当初考えられていたよりもずっと複雑だとわかってきた。人間の脳には、1014のシナプス結合で接続された1010ものニューロンがある。リンク同士の接続を図式化するのはもともと難しい上に、ネットワーク構造が画像解像度に依存するので、さらに難しくなっている。

構造を研究することで、白質は学習や脳の活動調整で重要な役割を果たしている証拠も出てきた。しかし、この役割が構造にどう結び付いているかは正確にはわからない。
https://www.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2016/08/neural-cycles.jpg

したがって、白質の構造をさまざまなスケールで理解することは神経科学の大きな課題である一方、適切な数学的ツールの欠如が、研究の進展を妨げていた。

しかし今日、この状況は代数的位相幾何学のおかげで変わろうとしている。神経学の研究者が徐々にだが初めて、代数的位相幾何学の価値を理解し始めている。従来、代数的位相幾何学は、空間や形状を分類するための「数学的な探求」だったが、ペンシルベニア大学のアン・サイズモア研究員(準計算機生物学者)などによるチームは、代数的位相幾何学がどのようにコネクトームの理解に革命をもたらすかを示した。

学問的探求において、代数的位相幾何学者は、異なるスケールで位相空間での対称性を見つけるという、試練を設定する。

数学において、対称性とは、視点を変更しても不変であることだ。たとえば正方形は90度回転しても形状が変わらない。これが対称性のひとつのタイプだ。

中でも、コネクトームを理解する上では、さまざまなスケールでも対称性を保つ数学的構造「永続的な相同性」の探求が重要だとわかってきた。

神経学者は、特定の認知機能は、脳全体に分散されているさまざまな神経ノードを利用することにずっと気付いていた。コネクトームプロジェクトの中心的な疑問の1つは、これらのノードが白質でどう接続されているかだ。

神経学者が白質繊維を研究する方法は、繊維の長さに沿って、どう水を拡散するかを観察することだ。拡散経路は、「拡散スペクトルイメージング」によって明らかにでき、白質の構造を理解できる。

詳細に調べるため、サイズモア研究員は8人の健康な成人の脳を測定した。これにより、すべての脳に同じ構造を探せた。チームは特に、聴覚系や視覚系、接触、圧力、疼痛に関する体性感覚システムなど、認知システムに関わる脳の83の異なる領域間のリンクを観察した。

こうして配線図を構築したサイズモア研究者のチームは、構造の研究に代数的位相幾何学の手法を適用することで、いくつかの重要な洞察が生まれた。

まず特定のノードのグループは、グループ内の各ノードが他のすべてのノードに接続された「すべての対全接続している」状態でクリークと呼ばれる構造を形成していることが明らかになった。認知システムのすべては、異なる数のノードを含むのクリークで構成されている。

しかし、分析により、もうひとつの重要な位相構造のグループが明らかになった。この位相構造は「サイクル」と呼ばれる閉じたループで、最初のノードが次のノードに接続し、その次のノードがまた次のノードに接続していき、最後のノードは最初のノードに接続してサイクルが閉じている。

続きはソースで
images (1)
images (1)


引用元: 【数学/脳科学】コネクトーム:脳の構造を代数的位相幾何学で理解できることが判明

【数学/脳科学】コネクトーム:脳の構造を代数的位相幾何学で理解できることが判明の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/03/04(月) 13:32:02.78 ID:CAP_USER
「子どもをバスから投げ捨てる」「未成年との性 行為」「電車の前に飛び出す」といった不愉快で悪質な内容を思い浮かべてしまうことを「侵入思考」といいます。侵入思考は思考内容が不愉快だと理解していても止められないもの。侵入思考が人のメンタルヘルスにどのような影響を及ぼすのか、どう扱えばいいのかが、ダブリン大学トリニティ・カレッジで臨床心理学・神経心理学について研究するSimon McCarthy-Jones准教授によって説明されています。

Unwanted unacceptable thoughts: most people have them and we should talk about them
https://theconversation.com/unwanted-unacceptable-thoughts-most-people-have-them-and-we-should-talk-about-them-112245

◆侵入思考は持っているのが普通

侵入思考は主に攻撃的・性 的・冒瀆(ぼうとく)的といった不適切な思考を指し、1978年に発表された研究結果では、「性○為中の暴力」「子どもをバスから投げ捨てる」「電車の前に飛び出す」といった内容が報告されました。

その後の調査で、人が持つ侵入思考の多くは暴力とセ◯クスに関することであり、多くの人が侵入思考を持つことが判明しています。「侵入思考を思い浮かべることがあるか?」という質問をアフリカ、アジア、オーストラリア、ヨーロッパ、北および南アメリカの人々に行ったところ、90%が「ある」と回答。また別の研究では、調査対象のうち60%が「車を道から飛び出させる」ということを考えた経験を持ち、46%が「家族を傷つける」ということを、26%が「知らない人を押して致命傷を負わせる」ということを考えたと回答しました。比較的少数ではあるものの、動物や人間以外のものと性○為をする想像をした人は6%で、男性の19%、女性の7%が子どもや未成年との性○為を考えた経験を持ちます。

このような侵入思考は、その内容を「不愉快」「おぞましい」と考えている人の頭の中にも起こります。なぜ人が侵入思考を経験するのかという原因は不明ですが、一説では侵入思考によってブレインストーミングを行う事で問題解決を助けているといわれています。また、侵入思考の多くが性 的や攻撃的であることについて進化心理学者のデイビッド・バス氏は「私たちが持つ大きな脳は特に心理的な回路を専門としており、この回路は特定の問題に対して◯人という解決策を導きます」と説明しています。一方で、「女性に対する敵対的な性 的思考を促進する父権社会」という文化的観点から議論が行われることもあるそうです。

侵入思考という分野の研究はまだ十分に行われておらず、現段階で存在する研究の多くが大学生を対象としていることも、研究の結論が不完全なものとなっている理由の1つとされています。

◆心を罰することは可能なのか?

自分でも不快だと感じるような侵入思考を抱いてしまったとして、それは罰するべきなのかという問題があります。法的にいうと、「考える」だけで人を傷つけることはできないため、多くの国で「人は思考によって罰せられない」という法律が制定されています。また、「考える」ことが犯罪化してしまうと、この世の全ての人が犯罪者になり、人が違いに罰するという事態が横行するはず。

しかし、ソーシャルメディアの登場によって「言葉にされた思考」はもはや法的に守られる存在ではなくなってきました。スピーチはもはや「今そこにある危機」を生み出し、他人に害を及ぼす可能性があるとみなされています。不愉快な侵入思考を開示することで、本人が傷つく可能性も大いにあります。

人間は自分の優位性を高め、他人の優位性を低くしようとする生き物ですが、ソーシャルメディアは人の地位を効果的に壊滅させるメカニズムを持ちます。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2019/03/04/unwanted-unacceptable-thoughts/adolescent-adult-beautiful-272760.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190304-unwanted-unacceptable-thoughts/
images (1)


引用元: 【心理学】暴力や不適切なセックスなどを頭に思い描いてしまう「侵入思考」はどう扱えばいいのか?[03/04]

暴力や不適切なセ○クスなどを頭に思い描いてしまう「侵入思考」はどう扱えばいいのか?の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/03/07(木) 01:08:59.71 ID:CAP_USER
ヒトを含む多くの生き物は一時的に脳や体の活動を休止する「睡眠」を必要とします。人類は古代ギリシャの時代から睡眠の研究を行っていますが、睡眠のメカニズムと意義は現代も完全には明らかになっていません。それでも、さまざまな実験から「動物は長期にわたって睡眠不足に陥ると健康が悪化し、最悪死に至ることもある」ことがわかっています。そんな動物と睡眠の関係を探る研究について、科学系メディアのLive Scienceがまとめています。

Can Any Animal Survive Without Sleep?
https://www.livescience.com/64873-can-animals-survive-without-sleep.html

ペルージャ大学の細胞生物学者であるGigliola Grassi-Zucconi氏の研究によると、近代医学の分野で睡眠についての研究が行われたのは1890年代までさかのぼるとのこと。ロシア帝国で数少ない女性医師だったMarie de Manacéïne氏は、「子犬を何日も目覚めさせたままにして、数日間睡眠を取らせなかったらどうなるか」という睡眠に関わる動物実験を世界で初めて行いました。

実験では、睡眠不足にし続けて数日で子犬は亡くなったそうです。de Manacéïne氏が死後解剖した結果、子犬の脳に深刻な病変が発生していたことがわかりました。de Manacéïne氏は「私たちはできるかぎり長生きしたいと考えていますが、一方で私たちは人生の3分の1は睡眠によって犠牲になっているのです」と書き記していました。

また、1898年にはイタリアの生理学者であるLamberto Daddi氏とGiulio Tarozzi氏が、常に散歩して連れ回すことで犬を睡眠不足にする実験を行いました。十分な餌を与えられていたにも関わらず、犬は9~17日後に亡くなり、その脳細胞や神経細胞に変性が認められたことをDaddi氏は報告しています。

睡眠はヒトや犬のような脊椎動物だけではなく、無脊椎動物である昆虫にも見られることがわかっています。インペリアル・カレッジ・ロンドンの神経生物学者であるGiorgio Gilestro氏率いる研究チームが、キイロショウジョウバエのメスの睡眠習慣を監視したところ、他の動物のメスが1日あたり平均時間300分ほど睡眠していたのに対して、キイロショウジョウバエのメスは1日あたり72分しか寝ていなかったことがわかりました。

また研究チームは、キイロショウジョウバエを封じ込めたチューブを回転させることで睡眠時間の96%を奪うという実験も行いました。すると、睡眠不足を強制された個体群の死亡率は、正常に睡眠をとっていた個体群の死亡率とほぼ同じで、睡眠不足がキイロショウジョウバエの生命活動に支障をきたした様子は認められなかったとのこと。つまりキイロショウジョウバエのメスはわずか3分の睡眠でも生命活動を維持できるということがいえます。

続きはソースで
ダウンロード (1)


引用元: 【生物学】一切眠らずに生きていける動物は存在するのか?ハエやクラゲも眠ることが明らかに[03/04]

一切眠らずに生きていける動物は存在するのか?ハエやクラゲも眠ることが明らかにの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/03/06(水) 15:11:03.81 ID:CAP_USER
 飼い主もイヌも手足がひょろりと長い、ボサボサ頭の飼い主がボサボサの毛のイヌを連れている――。見た目が互いによく似たイヌと飼い主は、はたから見ていて微笑ましい。実際にイヌは飼い主と似るという最新の研究成果が、2019年2月15日付けのオンラインの学術誌「Journal of Research in Personality」に発表された。といってもこの研究が注目したのは、外見ではなく性格の類似性についてだ。

 論文の主執筆者で米ミシガン州立大学の社会心理学者、ウィリアム・J・チョピク氏は、長年、人間関係の変化について研究してきた。ところが、今回は人間とイヌとの絆に興味を引かれ、関係と変化について調査したという。(参考記事:「最古の犬の絵か? 狩りやペットの歴史にも一石」)

 調査は、1681匹のイヌの飼い主たちに、自分自身の性格と飼い犬の性格について、質問票に記入してもらう形で行われた。その結果、イヌと飼い主は、性格の特徴が似ていることがわかった。例えば、同調性が高い人は、活動的で興奮しやすい(しかし攻撃的でない)イヌを飼う傾向が、ほかの人の2倍多かった。また、誠実な性格の飼い主は飼い犬について「よく訓練されている」と評価し、神経過敏な飼い主は「自分の犬は怖がり」とする傾向があった。チョピク氏は「落ち着いた人であれば、その人が飼うイヌも落ち着いています」と話す。

 一方で調査の難しさもチョピク氏は認めている。というのも、相手が人間であれば、本人に自身について質問できるが、相手はイヌなので飼い主の評価に頼るほかない。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/030500141/ph_thumb.jpg

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/030500141/
ダウンロード


引用元: 【動物】「犬の性格は飼い主に似る」は本当だった 1681匹のイヌとその飼い主を調査、最新研究[03/06]

「犬の性格は飼い主に似る」は本当だった 1681匹のイヌとその飼い主を調査、最新研究の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/02/20(水) 16:17:47.94 ID:CAP_USER
マウスの脳を使った実験で、脳の組織が切断されていても1つのニューロンから別のニューロンへ、ワイヤレスに接続できる可能性が示されました。これまでに確認されていない全く新しい方法で脳がコミュニケーションを取っていると研究者はみています。

Slow periodic activity in the longitudinal hippocampal slice can self‐propagate non‐synaptically by a mechanism consistent with ephaptic coupling - Chiang - 2019 - The Journal of Physiology - Wiley Online Library
https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1113/JP276904

Discovering a new form of communication in the brain The Daily
https://thedaily.case.edu/discovering-a-new-form-of-communication-in-the-brain/

Neuroscientists Say They've Found an Entirely New Form of Neural Communication
https://www.sciencealert.com/neuroscientists-say-they-ve-found-an-entirely-new-form-of-neural-communication

これまで、ニューロンは「シナプス伝達」「軸索輸送」「ギャップ結合」という3つの方法でコミュニケーションを取っていると考えられてきました。一方、科学者たちは多くのニューロンが一斉に発火すると弱い電場が発生することを脳波測定で観察してきましたが、この活動は非常に小さいため神経活動にはあまり影響しないと考えられてきました。しかし、医用生体工学の研究を行うDominique Durand教授らは、電場によって脳がこれまで知られていなかった方法でコミュニケーションを取っている可能性を示しました。

「私たちはまだ、この発見の『だから何?』という部分を理解していません。しかし、これは脳における全く新しいコミュニケーションの方法であるという事実にとても興奮しています」とDurand氏は述べています。

Durand氏らの研究チームが行ったのはin vitro、つまり試験管内などの条件下で行う実験です。マウスの頭部から抽出した海馬をスライスして脳波を観察したところ、ゆっくりした脳波の周期的活動が電場を発生させていたとのこと。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190220-discovering-new-form-brain-communication/
images


引用元: 【脳神経学】脳は組織が切断されていてもワイヤレスで接続する可能性がある[02/20]

脳は組織が切断されていてもワイヤレスで接続する可能性があるの続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ