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!

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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]

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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。なお、長期喫煙者はパーキンソン病のリスクが40%も低いという調査結果もあり、世界的な禁煙傾向もパーキンソン病増加に寄与するかもしれません。

さらに、パーキンソン病に限らず、アルツハイマー病を含む認知症など、他の神経学的疾患もまた高齢化・長寿化の影響を受けて増加するとみられています。

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

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1: 2019/01/30(水) 20:09:45.43 ID:CAP_USER
コロンビア大学でニューロエンジニアリングについて研究するニマ・メスガラニ准教授が、脳の信号を「耳で聞いて理解可能な会話音声」に変換するシステムを作成しました。このシステムを用いれば口に出さなくても脳の信号を読み取るだけで、何を考え話そうとしているかが理解できるようになります。

Towards reconstructing intelligible speech from the human auditory cortex | Scientific Reports
https://www.nature.com/articles/s41598-018-37359-z

Columbia Engineers Translate Brain Signals Directly into Speech | Zuckerman Institute
https://zuckermaninstitute.columbia.edu/columbia-engineers-translate-brain-signals-directly-speech

メスガラニ准教授がコンピューターを用いて脳波を直接理解可能な会話音声に変換するシステムを開発しました。このシステムは、これまでに前例のないレベルで脳波から人の話し言葉を生成することが可能です。システムは音声合成器と人工知能を活用したものとなっており、コンピューターが脳と直接通信するための新しい方法につながる技術として期待が集まっています。

メスガラニ准教授のシステムは、筋萎縮性側索硬化症(ALS)患者や脳卒中から回復した人など、脳は機能しているものの上手く話すことができない人が外界とのコミュニケーション能力を取り戻すための大きな助けとなる可能性があります。なお、メスガラニ准教授の研究結果は科学誌のScientific Reportsで公開されています。

脳波を直接理解可能な会話音声に変換するための研究でリーダーを務めたメスガラニ准教授は、「我々の声は、周囲の友人や家族および世界中の人々とつながるための役に立つものです。よって、怪我や病気で自分の声が出せなくなってしまうということは、とても悲しいことです。しかし今回の研究により、我々はその力(声を出すということ)を取り戻すための方法を見つけたということになります。正しい技術を使えば、1度声が出せなくなってしまった人であっても、再び聞き手に理解してもらうことが可能な会話が行えるようになるということを示すことができました」と、研究の意義について語っています。

過去数十年にわたる研究から、人間が言葉を発する際、もしくは何か話すことをイメージする時でさえ、人間の脳には明らかな活動パターンが現れることが明らかになっています。また、反対に誰かの話を聞く時、もしくは聞くことを想像する時にも、脳でははっきりと認識可能な信号パターンが現れます。これらのパターンを記録し、その内容を解読するという研究はこれまでにも行われてきました。

メスガラニ准教授も同じように脳の信号から話そうとしていた内容を解読するという研究を行ってきた人物で、同分野における初期の研究では脳の一次聴覚野から記録した信号を分析して会話内容を再構成しようとするコンピューターモデルの作成を行っています。しかし、このアプローチでは理解しやすい会話音声を生成することが困難であったため、メスガラニ准教授ら研究チームは別の手法に挑戦することとなります。

以下の画像をクリックすると、メスガラニ准教授らが開発したシステムによる、「脳の活動パターンを分析して生成した音声」が再生できます。少し聞き取りづらいものの、英語で0から9までの数字を読み上げていることがわかります。
https://zuckermaninstitute.columbia.edu/sites/default/files/m5_dnn_vocoder.mp3

続きはソースで

https://gigazine.net/news/20190130-translate-brain-signals-speech/
ダウンロード


引用元: 脳の信号を読み取り「耳で聞いて理解可能な会話音声」に変換するシステムが誕生[01/30]

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1: 2019/01/27(日) 22:32:00.85 ID:CAP_USER
行動・思考・記憶に影響を及ぼすアルツハイマー病に、世界で3000万人以上が悩まされています。その発症にはヘルペスウイルスの関与が疑われていますが、これとは別に、「歯周病菌」の関わりを主張する論文が学術誌・Science Advancesに掲載されました。

Porphyromonas gingivalis in Alzheimer’s disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau3333
https://i.gzn.jp/img/2019/01/25/alzheimer-gum-disease/snap0318.png

Gum disease–causing bacteria could spur Alzheimer’s | Science | AAAS
https://www.sciencemag.org/news/2019/01/gum-disease-causing-bacteria-could-spur-alzheimer-s

We may finally know what causes Alzheimer’s – and how to stop it | New Scientist
https://www.newscientist.com/article/2191814-we-may-finally-know-what-causes-alzheimers-and-how-to-stop-it/

この論文は製薬会社・Cortexyme(コルテキシム)の共同創業者で精神科医のステファン・ドミニー氏や、大学院生としてアルツハイマー病を研究していたケイシー・リンチ氏らによって発表されたもの。

コルテキシムの研究チームはヨーロッパ、アメリカ、ニュージーランド、オーストラリアの研究所と協力して、死亡したアルツハイマー病患者の脳から歯周病菌ポルフィロモナス・ジンジバリス(P.ジンジバリス)が見つかるという従来からの報告内容を確認した上で、存命のアルツハイマー病患者の脊髄分泌液からP,ジンジバリスのDNAを発見しました。さらに、54例のアルツハイマー病患者の脳のうち96%からP.ジンジバリスの生み出す有毒酵素「ジンジパイン」が見つかりました。

より多くのジンジパインが見つかった脳では、アルツハイマー病と強い関連がみられるタンパク質「タウ」と「ユビキチン」が多量に存在していて、認知症傾向のみられない高齢者の脳でもジンジパイン・タウ・ユビキチンが少量見つかりました。このことから、リンチ氏はこの増加傾向を早めに掴むことで、アルツハイマー病の発症を予期できるのではないかと語っています。

実際にジンジパインがアルツハイマー病の発症に関連するのかを調べるため、研究チームは6週間の期間中、1日おきに健康なマウスの歯にP.ジンジバリスを塗布。

続きはソースで

GIGAZINE

https://gigazine.net/news/20190125-alzheimer-gum-disease/
ダウンロード (1)


引用元: 【医学】アルツハイマー病の原因候補に「歯周病菌」が浮上、歯磨きがアルツハイマー病予防に役立つかも[01/25]

アルツハイマー病の原因候補に「歯周病菌」が浮上、歯磨きがアルツハイマー病予防に役立つかもの続きを読む

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1: 2019/01/27(日) 22:07:14.24 ID:CAP_USER
 京都薬科大学病態生化学分野の石原慶一講師、秋葉聡教授らの共同研究グループは、これまでメカニズムが不明であったダウン症における脳での酸化ストレス亢進に銅蓄積が関与していることを世界で初めて見いだした。これは、銅の量的変動がダウン症の病態に関与している可能性を示唆する新規知見だ。今後のダウン症の病態メカニズムの理解、治療法の開発に大きく貢献すると期待される。

 ダウン症は約700人に1人の確率で発生する最も頻度の高い染色体異常として知られている。通常2本の21番染色体が3本(トリソミー)となることで精神発達遅滞や記憶学習障害といった様々な症状が現れる。これらダウン症の症状には酸化ストレス(酸化作用による有害作用)の亢進の関与が示唆されている。実際に、石原らはダウン症モデルマウスの脳における酸化ストレスの亢進を明らかにしていた。

続きはソースで

論文情報:【Free Radical Biological & Medicine】Copper accumulation in the brain causes the elevation of oxidative stress and less anxious behavior in Ts1Cje mice, a model of Down syndrome
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30660502

https://univ-journal.jp/24560/
ダウンロード


引用元: 【医学】ダウン症の酸化ストレス亢進に銅蓄積が関与、京都薬科大学が発見[01/27]

ダウン症の酸化ストレス亢進に銅蓄積が関与、京都薬科大学が発見の続きを読む

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1: 2019/02/03(日) 12:32:05.70 ID:CAP_USER
当ハザードラボではこれまでにも、世界各国の珍しい病気や症例をご紹介してきたが、今回は病名からして奇妙な「不思議の国のアリス症候群」を発症した54歳の男性のケースだ。


 英国の作家ルイス・キャロルによる物語は、白ウサギを追いかけて迷い込んだ不思議の国で、永遠に終わることのないお茶会に参加したり、トランプの国で騒動に巻き込まれるお話だ。冒頭、アリスは小瓶の薬やケーキを口にして、体のが小さくなったり、巨大化するが、この病気もまた、自分の体や、目に見えるもののサイズに異常が生じるというもの。


 英国の脳神経科学誌『Neurocase(ニューロケース)』に1月2日に公開された報告によると、イタリア・ローマに住む54歳の男性は2017年、自宅の書斎でデスクトップパソコンを操作中、モニター画面からアイコンがゆっくり飛び出して、自分の方へ向かってフワフワと飛んでくるのを「見た」。

「なんだ、これは…!」自分が見ているものが信じられず、右手をマウスにかけたまま呆然としていた10分間、宙に浮遊するアイコンが波打つように動き出し、視界の右側に向かって消えていったという。大声で家族を呼んだが、「居眠りでもしていたんじゃないの?」と誰も信じてくれなかった。

 しかし、その後、急に頭がガンガンと痛み出し、猛烈な吐き気とともに、周囲が極端に眩しく見え始めたことから、救急車を呼んで、大学病院に駆けつけた。

続きはソースで

https://www.hazardlab.jp/contents/post_info/2/8/0/28061/640px-Alice_in_Wonderland_by_Arthur_Rackham_-_15_-_At_this_the_whole_pack_rose_up_into_the_air_and_came_flying_down_upon_her-1.jpg
https://www.hazardlab.jp/know/topics/detail/2/8/28061.html
images


引用元: 【医学】飛び出すアイコンに襲われる! 54歳男性「アリス症候群」だった!イタリア[02/03]

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