理系にゅーす

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1: 2018/10/25(木) 13:53:59.91 ID:CAP_USER
呼吸が脳の活動、特に記憶に対してどのような影響を与えるかという研究を行っていたスウェーデンのカロリンスカ研究所の研究者が「鼻呼吸を行うことで匂いの記憶は強化された」という実験結果を発表しています。

Respiration modulates olfactory memory consolidation in humans | Journal of Neuroscience
http://www.jneurosci.org/content/early/2018/10/22/JNEUROSCI.3360-17.2018

Breathing through the nose aids memory storage -- ScienceDaily
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181022141509.htm

何かの匂いをかいだ時、匂いの元となる分子が鼻の奥にある嗅覚受容体に結合し、受容体の電気信号が嗅覚受容神経を通じて「嗅球」と呼ばれる脳組織に到達します。そして、嗅球が信号を元に処理した嗅覚情報を大脳へ送ることで、嗅覚が認識されていると考えられています。

この嗅球は、記憶に関わる脳組織である海馬との間にも回路を持ち、嗅覚と記憶が密接に関係していることは、これまでの研究からも明らかとなっていました。このことから、カロリンスカ研究所で臨床神経科学を研究するArtin Arshamian氏は「口呼吸ではなく鼻呼吸によって匂いに関する記憶が強化されるのではないか」という仮説を唱え、比較実験を行いました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/24/breathing-through-nose-aid-memory/00.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181024-breathing-through-nose-aid-memory/
ダウンロード (1)


引用元: 鼻呼吸によって記憶力が強化されることが判明[10/24]

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1: 2018/10/25(木) 19:11:42.06 ID:CAP_USER
「人間が賢い理由は大脳皮質が大きいためだ」という説明がよく行われますが、マサチューセッツ工科大学(MIT)のMark Harnett氏らによる研究で、大脳皮質の大きさ以外に「そもそもニューロンの振る舞いが他の動物とは異なる」という理由が存在することが明らかにされました。

Electrical properties of dendrites help explain our brain’s unique computing power | MIT News
http://news.mit.edu/2018/dendrites-explain-brains-computing-power-1018

ニューロンの樹状突起はコンピューターでいうところのトランジスタの役目を果たすもの。トランジスタは電気を通すためのスイッチのような存在で、正しい電圧を与えることでプログラムの論理演算に必要な「1」と「O」の情報を伝えます。

樹状突起はほかのニューロンから受け取った信号をニューロンの本体へと伝える役目を持っています。この電気信号が活動電位を起こし、他のニューロンへと伝わっていくことで、ニューロンで構成される巨大なネットワークが情報を交換しあって思考や行動が生まれていきます。

これまでの研究で、樹状突起が伝える信号の強さは、情報がどれだけの距離を移動してきたかに左右されると示されています。つまり、隣にあるニューロンから受け取った信号の刺激は強い一方で、はるか遠くのニューロンから流れてきた信号は弱くなるということです。

人の脳の特徴として、大脳皮質が分厚いということが挙げられます。ラットの大脳皮質は脳全体の30%ほどですが、人間の大脳皮質が占める割合は75%ほど。そして大脳皮質が分厚いがゆえに、情報を伝える樹状突起も他の動物より長くなっています。

人間の大脳皮質はラットの2~3倍の厚みがありますが、その構造は他の哺乳類と同じ6層のニューロンから作られています。5層目のニューロンの樹状突起は1層目のニューロンに届くほど長くなっており、これは、脳が進化する段階で、電気信号を届けるために長くなったのだとみられています。

MITの研究チームは、樹状突起の長さが電気信号の性質にどのように関係していくのかをマウスと比較する形で調査しました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/25/brain-unique-computing-power/00.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181025-brain-unique-computing-power/
images


引用元: 人間の知能が高いのは大脳皮質が大きいだけでなく「ニューロンの振る舞いが根本的に違う」から[10/25]

人間の知能が高いのは大脳皮質が大きいだけでなく「ニューロンの振る舞いが根本的に違う」からの続きを読む

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1: 2018/10/24(水) 18:33:44.76 ID:CAP_USER
■動画
Archerfish Spit At Faces They Recognize, With Training | Video https://youtu.be/00g9ndIt-Gk



■角度を変えても成功、「魚の脳は単純ではありません」と研究者

「選択肢の中から正しいものを選んで水を吹きかけなさい」というテストに、ある魚が合格した。
 テッポウウオの認識能力を調べる最新の研究で、画面に表示される人間の顔に水を噴射させる実験が行われ、テッポウウオは人間の顔を識別できることが判明した。結果は学術誌「Animal Behaviour」2018年11月号に発表された。

 テッポウウオはマングローブに好んで生息する魚で、自然界では、水面より上にいる昆虫などに水を噴射し、水に落として食べている。今回、研究室では餌を使ってテッポウウオを訓練し、彼らの狙撃能力を認識能力の実験に利用した。

「魚は短時間しかものを記憶できない、あるいは、ごく基本的な行動をこなせる程度の知能しかないとよく言われます」と、英オックスフォード大学の海洋生物学者で、今回の論文の筆頭著者であるケイト・ニューポート氏は言う。「けれども、食物やパートナーを探す、捕食者から逃げるといったごく基本的な行動にも、ある程度の記憶力と、かなりの知性が必要です」

 今回の研究では、訓練されたテッポウウオは、立体的に描かれた人物の顔を別の人物の顔と識別できることがわかった。それだけではない。同じ人物の顔を正面から横顔まで30°、60°、90°と回転させても認識し続けることができた。

 回転角度が大きくなると識別の精度は低下し、判断に要する時間も長くなったが、ニューポート氏によると、人間やその他の霊長類でも同様の傾向が見られるという。

「魚の進化の歴史の中で人間の顔を認識する必要がなかったことと、人間の顔の識別の難しさを考えると、人間の顔を使ったこの課題を魚がクリアしたという事実は印象的です」とニューポート氏は言う。

■魚が知性をもつのは明らか

 魚のように単純そうな動物が人間の顔を識別できるようになることは、意外に思われるかもしれない。けれどもそれは意外でもなんでもないのだ。

「むしろ、それができなかったら、私は非常に驚いたでしょう」と、ドイツのボン大学の動物学者ヴェーラ・シュリュッセル氏は語る。

 彼女は今回の研究には関与していないが、10年以上にわたってシクリッドやサメ、エイの認識能力を研究していて、その間ずっと、「ほかの動物より小さい脳をもつ魚は、愚かで原始的な動物である」という認識と闘ってきた。

続きはソースで

https://natgeo.imgix.net/factsheets/thumbnails/NW_DLY_ds1802001_456_fish_face_recognition_p181017.jpg

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/18/102200451/
ダウンロード (1)


引用元: 【生物】〈動画〉テッポウウオ、人間の顔を見分けて狙撃[10/22]

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1: 2018/10/22(月) 13:18:45.06 ID:CAP_USER
世界中で3000万人以上が苦しむといわれれるアルツハイマー病は、適切な治療法が見つかっていない認知症のひとつです。そんなアルツハイマー病にヘルペスウイルスが関与しているという研究結果は古くから存在するのですが、新たに、ヘルペスウイルスがアルツハイマー病の原因となっていることを裏付けるような研究結果が公表されています。

Frontiers | Corroboration of a Major Role for Herpes Simplex Virus Type 1 in Alzheimer’s Disease | Frontiers in Aging Neuroscience
https://doi.org/10.3389/fnagi.2018.00324
https://i.gzn.jp/img/2018/10/22/alzheimer-evidence-herpes-virus/01.png

Alzheimer's disease: mounting evidence that herpes virus is a cause
http://theconversation.com/alzheimers-disease-mounting-evidence-that-herpes-virus-is-a-cause-104943

2018年10月19日に公開された最新の研究論文によると、ヘルペスウイルスがアルツハイマー病の原因となっていることを示す強力な証拠が発見されています。また、安全かつ効果的な抗ウイルス薬を投与することで、アルツハイマー病患者を治療できる可能性や、アルツハイマー病の予防接種を行えるようになる可能性も示唆されています。

口唇ヘルペスを引き起こすことで知られる単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)は、アルツハイマー病に関与するウイルスの一種であると考えられています。HSV-1は幼児期に多くの人々に感染し、末梢神経系の脳および脊髄以外の神経系の一部に休眠状態で潜伏します。HSV-1に感染した人がストレスを受けると、ウイルスが活性化し、口唇ヘルペスなどを引き起こす原因となります。

このHSV-1が高齢者の脳にも存在することは、1991年に公表された研究論文の中で明らかにされました。また、1997年に公表された研究論文では、アルツハイマー病の危険因子であるアポリポ蛋白質E遺伝子多型の1種であるAPOE4とHSV-1が同時に脳内に存在する場合、アルツハイマー病を発症する危険性が高くなることが示されています。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181022-alzheimer-evidence-herpes-virus/
images


引用元: 【医学】アルツハイマー病はヘルペスウイルスが原因であることを裏付ける研究論文が発表される[10/22]

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1: 2018/10/19(金) 14:20:06.77 ID:CAP_USER
 西暦79年に起きたベスビオ火山の大噴火により、周辺の古代ローマ帝国の都市とその住人は一夜にして消滅した。大量の火山灰がポンペイの町に降り注ぎ、建物はその重みで崩落した。その後激しい火砕流が山肌を駆け降りて町を焼き尽くし、さらに近くの港町ヘルクラネウムや近隣の町をも襲った。

 2000年近く前の噴火がもたらした甚大な被害に疑問を呈する専門家はいないが、多くの犠牲者がどのようにして死んでいったかについては、意外にもまだ多くの論争がある。(参考記事:「古代都市ポンペイは、現代社会にそっくりだった」)

 イタリアの専門家チームは、ヘルクラネウムでもとりわけ残酷な死を迎えた人々の遺骨を再調査し、その結果を2018年9月26日付けで学術誌「PLOS ONE」に発表した。遺跡からは、爆発したと思われる頭骨が見つかっているが、これまで爆発の原因は脳の髄液や軟組織が激しい高熱によって瞬時に沸騰したためと考えられてきた。そして、今回の論文でもそれを支持する証拠が提示されている。

 ところが、この仮説に反対する専門家もいる。ポーランドにあるワルシャワ大学の考古学者エルズビエタ・ヤスクルスカ氏は、論文の主張は「人間の体と骨に熱が与える損傷に関して私が知るあらゆる事実に反している」として反論する。

■古代の楽園を襲った死

 灰、溶岩、有毒ガスから成る火砕流は、温度が摂氏700度に達し、時速80キロで押し寄せる。火砕サージは火砕流に似ているが、主な成分はガスだ。

 ベスビオ山の噴火では火砕流と火砕サージの両方が発生し、どちらに襲われたとしても、飛んできた岩に当たったり、大量の灰やガスを吸引して窒息したり、極度の高熱であっという間に体を焼かれるなど、恐ろしい死を迎えたと考えられる。

 論文の筆頭著者であるフェデリコ2世ナポリ大学病院のピエール・パオロ・ペトローネ氏は、西暦79年のベスビオ火山噴火による犠牲者の研究を数十年間続けている。過去に共同執筆者として関わった2001年の「Nature」や2010年「PLOS ONE」の関連論文では、多くの死を招いた主な要因は灰やガスではなく、高温の熱によるもので、犠牲者は苦痛を感じる間もなくほぼ即死状態だったことを示す証拠が提示された。これは、ほかの研究でも支持されている。

 同じ熱で死んだといっても、ポンペイとヘルクラネウムでは事情が少々異なっていた。火山から10キロほど離れていたポンペイには、まず噴火による砕屑物が降り注いで建物が崩れ、中にいた人々を押しつぶした。その後でとりわけガスを多く含んだ火砕サージが町を襲い、これが原因でほとんどの人が命を落とした。

続きはソースで

■ヘルクラネウム遺跡の火山灰堆積層で発掘された子供と若い成人の骨
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/c/101800102/ph_02.jpg

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/c/101800102/ph_thumb.jpg

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/16/c/101800102/
ダウンロード (1)


引用元: 恐ろしい大噴火、高熱で脳が沸騰、頭骨が爆発 2千年前のベスビオ火山の噴火研究[10/19]

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1: 2018/10/14(日) 21:17:55.42 ID:CAP_USER
3人組がそれぞれの脳を接続し、思考を共有することに成功しました。実験で3人はテトリスのようなブロックゲームを共同プレイし、高い成功率を記録したとのこと。今回は3人プレイでしたが、スケールアップさせて、ネットワークを通じた複数人での共同プレイも可能になるとみられています。

[1809.08632] BrainNet: A Multi-Person Brain-to-Brain Interface for Direct Collaboration Between Brains
https://arxiv.org/abs/1809.08632

Scientists Have Connected The Brains of 3 People, Enabling Them to Share Thoughts
https://www.sciencealert.com/brain-to-brain-mind-connection-lets-three-people-share-thoughts

ワシントン大学の研究者たちが行った実験は、脳の活動を示す電気刺激を記録する脳波計(EEG)と弱い電流で脳内のニューロンを興奮させる経頭蓋磁気刺激法(TMS)を持ちいて行われました。研究者は「BrainNet」と呼ばれるこの装置を使い、最終的にはインターネット越しに3人の思考を接続することに成功したとのこと。

「私たちの知る限り、BrainNetは複数人が共同の問題を解決するために、非侵襲的な方法で直接脳と脳を接続できるようにする初めてのインターフェースです」「このインターフェースは脳と脳を直接コミュニケーションさせることで、3人が協力的にタスクを解決できるようにさせました」と研究者は述べています。

実験では、被験者3人のうち2人の「送信者」は脳波計の電極を接続され、テトリスのような落下するブロックを積み上げるゲームをプレイしました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/14/connected-brains-share-thoughts/00.jpg
https://gigazine.net/news/20181014-connected-brains-share-thoughts/
ダウンロード (4)


引用元: 【脳波】脳を接続しテレパシーのように思考をシェアしてテトリスの3人共同プレイに成功[10/14]

【脳波】脳を接続しテレパシーのように思考をシェアしてテトリスの3人共同プレイに成功の続きを読む
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