3000種類以上の細胞を特定、「脳アトラス」は何をもたらすか
ヒトの脳細胞の位置とそれぞれの役割などを詳細に記述した「全脳細胞アトラス」が発表された。同様の試みは過去にもあったが、今回のアトラスは前例のない解像度で脳細胞を描き出している。 by Cassandra Willyard2023.10.24 1 16 この記事は米国版ニュースレターを一部再編集したものです。 科学者が初めて顕微鏡で脳組織を観察した時、目にしたのは非常に複雑に入り組んだ混乱状態だった。現代神経科学の父、サンティアゴ・ラモン・イ・カハルの研究に関する書籍『The Beautiful Brain（美しい脳）』（未邦訳）の著者は、カハルの経験を「1000億本の木が生えている森に入り込んで毎日そのうち数本が絡み合ってぼやけた断片だけを眺め、数年後にその森に分け入るためのフィールドガイド図鑑を書くようなもの」だったと表現した。 そして今、科学者たちはその「フィールドガイド」の初稿を作成
【ナゾロジー×産総研 未解明のナゾに挑む研究者たち】「一人ぼっちになったアリはどうなる？アリの社会性研究」 - ナゾロジー
アリは社会から孤立すると死んでしまう！？――古藤さんの研究では、アリの背中に二次元バーコードを貼っている様子が非常に目を惹いて面白いのですが、まずはじめにアリの社会性研究とはどういう研究なのか教えていただけますか？ 古藤：まずアリとかハチなど皆さんが想像する社会を持っている生き物の研究は、サイエンスの世界では生態学という分野を中心として古くから研究されてきました。これは本当に古い歴史のある研究分野で、私なんてまだ全然見習いレベルです（笑） ――そんな（笑）ではその歴史ある世界で、古藤さんが研究しているのはどんなことなんですか？ 古藤：そうですね。たぶん皆さんもアリの社会というと、唯一子供が産める女王様がいて、それを頂点にたくさんの働きアリがサポートしながら集団で暮らしているというイメージはあると思います。 じゃあこうした社会（コロニーと呼んでいます）の一部として存在する働きアリが、その社会
心と意識の謎は量子物理学で解き明かされるのか？（ブライアン グリーン）
「なぜこの宇宙は存在するのか？」という究極の問いを超ひも理論で解き明かそうとした世界的ベストセラー『エレガントな宇宙』。サイエンス好きなら書名を覚えている人も多いだろう。その著者でもあり、理論物理学者でもあるブライアン・グリーンの『時間の終わりまで』が新書化された。 なぜ物質が生まれ、生命が誕生し、私たちが存在するのか。膨張を続ける「進化する宇宙」は、私たちをどこへ連れてゆくのか。時間の始まりであるビッグバンから、時間の終わりである宇宙の終焉までを壮大なスケールで描き出し、このもっとも根源的な問いに答えていく本書から、「宇宙とは、時間とはなんだろう？」と考える私たちの「意識」の謎と物理学の関係に迫る。 ＊本記事は、『時間の終わりまで――物質、生命、心と進化する宇宙』（ブライアン・グリーン 著・青木薫 訳）から、内容を再構成してお届けします。 意識と量子物理学 過去数十年間にわたり、意識を理
ホモ・サピエンスのメンタルが折れやすい根本的な理由
「ネイチャー」シニアエディター。元カリフォルニア大学指導教授。一九六二年ロンドン生まれ。ケンブリッジ大学にて博士号取得。専門は古生物学および進化生物学。一九八七年より科学雑誌「ネイチャー」の編集に参加し、現在は生物学シニアエディター。ただし、仕事のスタイルは監督というより参加者の立場に近く、羽毛恐竜や最初期の魚類など多数の古生物学的発見に貢献している。テレビやラジオなどに専門家として登場、BBC World Science Serviceという番組も制作。本書の原書“A（Very）Short History of Life on Earth”は優れた科学書に贈られる、王立協会科学図書賞（royal society science book prize 2022）を受賞した。 超圧縮 地球生物全史 絶賛の書評、続々！ 売れています！ 地球誕生から何十億年もの間、この星はあまりにも過酷だった。
「なぜタンパク質を構成するアミノ酸は約20種類しか存在しないのか？」を調べた研究で生物の進化についてのヒントが明らかに
地球上の生命は約38億年前に誕生したといわれており、原始の地球から一体どのように生命が誕生したのかは大きな科学上のテーマとなっています。チェコのプラハ・カレル大学やアメリカのジョンズ・ホプキンズ大学などの研究チームが、生命を形作るタンパク質が原始の地球でどのように合成されたのかを調べた研究で、タンパク質の構成要素である約20種類のアミノ酸がなぜ選択されたのか、アミノ酸の組み合わせがその後の生命にどのような影響を与えたのかという謎の一端が明らかになりました。 Early Selection of the Amino Acid Alphabet Was Adaptively Shaped by Biophysical Constraints of Foldability | Journal of the American Chemical Society https://doi.org/10.
【研究成果】体外で作製されるヒト脳組織(ヒト脳オルガノイド)が法律的に｢人｣と見なされうることを指摘
近年、ヒトの多能性幹細胞(ES細胞※１、iPS細胞※２)から三次元の脳組織(ヒト脳オルガノイド)を作製する研究が進んでいます。この研究について様々な倫理的問題の検討が進んでいますが、法的問題の検討はこれまで十分に行われてきませんでした。 本研究ではヒト脳オルガノイドが、法律的な｢人｣に相当するのかどうかを検討しました。法律上の｢人｣は通常、私たちのような人間(｢自然人｣)と｢法人｣とに分けられます。現状、ヒト脳オルガノイドは自然人、法人のいずれにも分類されませんが、将来的には両者どちらの意味でも法的に｢人｣と見なされうることを指摘しました。 ヒト脳オルガノイドが自然人という意味で法的に人と見なされる場合、それを作製することはクローン個体を作製することを意味するため、法的な観点からも重大な問題を提起する可能性があります。その意味でも、ヒト脳オルガノイド研究に関しては、倫理的な観点だけでなく、
寿命タイマーと考えられていた「テロメア」にまったく新しい機能が見つかる！ - ナゾロジー
DNAの末端にあるテロメアは細胞分裂のたびに短くなる特性から、ある種の寿命タイマーであると考えられていました。 しかし米国のノースカロライナ大学（UNC）で行われた研究により、染色体の先端にあるテロメアには、強力な活性を持つ2つの小さなタンパク質を生成可能であることが示されました。 この2つの小さなタンパク質は、一部のがん細胞やテロメア関連の遺伝疾患をもつ患者の細胞内に多く存在することが示唆されており、細胞の不調に応じて生産されるシグナル伝達の役割を果たしていると考えられます。 研究者たちは、テロメアが2つのシグナル伝達タンパク質をコードしている場合、がんや老化の仕組みや、細胞同士がどのように通信しているかについての、既存の常識がくつがえる可能性があると述べています。 しかし単調な繰り返し構造から成るテロメア（開始コドンを持たない）から、いったいどんな方法でタンパク質が作られたのでしょうか
自閉症者が「視線を合わせない」ことを好む理由 | Forbes JAPAN 公式サイト（フォーブス ジャパン）
「PLOS One」に掲載された新しい研究で、イェール大学の研究者たちは、独創的な技術を使い、後頭頂領域として知られている自閉症の社会的症候と関連する脳の特定の領域を突き止めた。 自閉症の人々の大多数は、社会的な交流の際に目と目を合わせないという選択をする。自閉スペクトラム症（ASD）の有病率は少なくとも500人に1人だが、いまだに広く誤解され、スティグマ化されている複雑な神経発達症であるとされている。 2人以上の人間によるリアルタイムのやりとりは、人の表情やアイコンタクトが主な情報源とされる動的かつ相互作用的なものになる傾向がある。 実生活での会話や交流の中で、顔から重要な情報をシームレスかつ戦略的に得ることは、自閉症の成人にとって大きな障害となっている。「ASDにおける現実の顔によるやりとりを調査することの重要性は、最近『二人称の神経科学』を求める声によって認識されています」と、研究者
麻酔が効くとどうして意識がなくなるの？→内田寛治｜素朴な疑問vs東大 | 東京大学
植物の抽出物を利用した麻酔は古代ギリシャの医師ヒポクラテスがすでに行っていたようです。本郷の医学図書館前には「ヒポクラテスの木」があります。かつて彼がその木陰で弟子に医学を教えたと伝わるスズカケの木の株が、初代医学図書館長の緒方富雄教授に寄贈されたものです。 電解質の移動と脂質への溶解度がポイント 麻酔がかかる仕組みの説明としては、2つの説があります。特異説と非特異説です。神経細胞の表面にある特異的な受容体に麻酔薬が結合して作用するというのが特異説。受容体はタンパク質であることが多いのでタンパク質説ともいいます。 神経細胞には様々なチャネルがあり、ナトリウムイオン、カリウムイオンや塩化物イオンといった電解質の通り道となります。細胞の外と内では濃度差があり、濃度の高いほうから低いほうに電解質が移って膜電位が変化すると、細胞は隣の細胞にシグナルを送ります。この現象が繰り返されて神経回路内で情報
「数学が苦手」が数値化できた。神経伝達物質濃度との相関くっきり（Forbes JAPAN） - Yahoo!ニュース
あなたが「数学が苦手」なのは、もしかしたら脳内の神経伝達物質に原因があるかもしれない。 サリー大学、オックスフォード大学、スウォンジー大学の研究チームは、脳内の神経伝達物質のレベルによって数学の能力が予測できることを明らかにした。 この研究では、6歳から大学生までの参加者255人の、グルタミン酸とガンマアミノ酪酸（GABA）という2つの神経伝達物質に着目した。これらの神経伝達物質は、脳の可塑性と学習において補完的な役割を果たすことが知られている。GABAは神経細胞を抑制し、グルタミン酸は神経細胞をより活性化させる。 ■255人の算数問題の成績、GABAとグルタミン酸のレベルと「関わりあり」 PLOS Biologyに掲載された研究によると、脳の頭頂間溝におけるこれら2つの神経伝達物質のレベルは、数学の能力を予測することができるそうだ。自分の認知能力を試してみたい、脳を鍛えてみたいという方は
北半球でよく見られるキノコが「1万7000以上の性別」を持っている可能性があると判明
by Urmas Ojango 人間を含む多くの動物は生物学的にオスとメスの2つの性別を持っているとされていますが、中には4つの性別を持つ鳥も存在するなど、自然界の性別は2つだけではありません。新たな研究では、北半球で一般的に生息しているキノコがなんと「1万7000以上の性別」を持っている可能性があると報告されています。 Large-scale fungal strain sequencing unravels the molecular diversity in mating loci maintained by long-term balancing selection | PLOS Genetics https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010097 This Fungus Has More Than 17,000 Sexes | The Sci
生命の起源の謎！ 最初の生命はどうやって遺伝情報を翻訳したかが解明される！ - ナゾロジー
現在地球に存在する生命体は、遺伝情報を翻訳機（リボソーム）を使ってタンパク質に変換し、自らの体を構築しています。 翻訳機（リボソーム）は遺伝「情報」をタンパク質という「実体」に変換する工場とも言えるでしょう。 ここで作られた種々のタンパク質は遺伝子の自己複製にも使われおり、翻訳機（リボソーム）は生命の存続のために必要不可欠な存在となっています。 また幸運なことに、翻訳機（リボソーム）を作るために必要な設計情報は全て遺伝子に保存されており、翻訳機（リボソーム）を使うことで新たな翻訳機（リボソーム）の生産も可能になっています。 しかしそうなると奇妙なパラドックスが発生します。 遺伝子を機能させるには上手く機能する翻訳機（リボソーム）が必要であり、その翻訳機（リボソーム）を作るには遺伝子に翻訳機（リボソーム）の情報が含まれていなければなりません。 つまり既存の理論ではニワトリと卵の関係のように、
生命の定義をも揺るがす代謝の「ありえない反応」、相次ぐ報告は生命の起源解明の鍵か（ナショナル ジオグラフィック日本版） - Yahoo!ニュース
米国カリフォルニア州のモノ湖は、炭酸塩とリンを豊富に含む塩湖である。初期の地球にはこうした湖がたくさんあり、生命が誕生するための環境を提供したと考えられている。（PHOTOGRAPH BY ROBERT HARDING PICTURE LIBRARY） マルクス・ラルザー氏は、生命の起源を研究するつもりではなかった。氏は主に、細胞が養分を取り込むプロセスや、このプロセスがストレスや病気によってうまく働かなくなる仕組みを研究していた。しかし10年ほど前、英ケンブリッジ大学に在籍していた氏のチームは、まったくの偶然から衝撃的な発見をする。 ギャラリー：まるで異世界、地球とは思えない風景 10選 ラルザー氏らは当時、「解糖系」を研究していた。解糖系とは、細胞が利用できる形やエネルギー源になるように、体内で糖を分解する一連の反応のことだ。反応経路の各段階を高感度の技術で追跡していた氏らは、いくつか
脳の意識統合機構を解明
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター思考・実行機能研究チームの宮本健太郎チームリーダー、脳機能動態学連携研究チームの節家理恵子研究員、高次認知機能動態研究チームの宮下保司チームリーダー（脳神経科学研究センターセンター長）（研究当時）の研究グループは、脳の前頭葉の別々の部位で評価される、記憶のなじみ深さに対する自信と新しさに対する自信の情報が後部頭頂葉[1]において融合し、統合された内省意識を生み出すことを発見しました。 本研究成果は、内省に起因する精神疾患に対する器質的作用に基づいた生化学・薬理学的治療法の開発や、来るべきデジタルトランスフォーメーション（DX）[2]化社会において重要な基幹技術となる、脳のメタ認知[3]の仕組みに着想を得た効率の良い人工知能・機械学習アルゴリズムの構築に貢献すると期待できます。 今回、研究チームは、記憶への確信度[4]に基づいたギャンブル課題[5]遂
私たちが見ている映像は「過去15秒間のダイジェスト」との研究結果、脳が膨大な視覚情報を効率的に処理できる理由が判明
過去の研究により、1秒間の人の脳の活動がスーパーコンピューター・京の40分に匹敵するなど、脳は非常に高度で複雑な情報処理を行っていることが明らかになっています。新たな研究により、脳に入ってくる情報の大半を占める視覚情報が効率的に処理されているのは、脳が「リアルタイムの視覚情報ではなく過去15秒間の映像の集約」を見ているからだということが確かめられました。 Illusion of visual stability through active perceptual serial dependence https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk2480 Everything we see is a mash-up of the brain's last 15 seconds of visual information https://theco
数学の能力は「脳内物質の濃度で変化する」と明らかに！ - ナゾロジー
子どもの頃、数学が苦手で苦労したという人は多いかもしれません。 そんなとき、できるやつとは頭の作りが違うんだろうなあ、と漠然と考えたかもしれませんが、ある意味それは正しかったようです。 英国オックスフォード大学をはじめとする研究グループは、数学の能力が神経伝達物質GABAとグルタミン酸の濃度に関連しているという新しい研究を発表しました。 これは数学の理解が、頭の作りではなく神経伝達物質の濃度の問題だったことを示唆しています。 そのため研究者たちは、将来的に数学が苦手な子どもたちの学習を、薬理学や非侵襲的な脳刺激によって支援できるかもしれないと語っています。 研究の詳細は、科学雑誌『PLOS Biology』に7月22日付で発表されています。
「20秒間の手洗い」の効果が物理学的に解明される
数学モデルで粒子のふるまいをシミュレーションする研究により、手洗いを20秒間行うことで皮膚から効果的にウイルスが除去されることが改めて示されました。これにより、ウイルスや病原菌の存在が知られる前に手洗いの重要性を発見した19世紀の医師・センメルヴェイス・イグナーツの主張が、物理学的に裏付けられたことになります。 Will we ever wash our hands of lubrication theory?: Physics of Fluids: Vol 33, No 8 https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0060307 Wash your hands for 20 seconds: Physics shows why https://phys.org/news/2021-08-seconds-physics.html Here's why
塩基配列に「Z」を持つウイルスが、多数存在した
＜生物の細胞内にあるDNAの塩基は、アデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、シトシン（C）の4種類と考えられているが、特殊な塩基を含んだDNAを持つウイルスが多数いることが発見された＞ 生物の細胞内にあるDNA（デオキシリボ核酸）の塩基は、一般に、アデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、シトシン（C）の4種類と考えられている。しかしこのほど、アデニンの代わりに「2-アミノアデノシン（Z）」を組み込むDNAを持つウイルスについて、3本の研究論文が学術雑誌「サイエンス」で相次いで発表された。この特殊なDNAは「Zゲノム」と呼ばれている。 「Z・T・G・C」のDNAを持つウイルスが発見 1977年、アデニンが存在しない代わりに「2-アミノアデノシン」を含むDNAを持つシアノファージ（藍藻に感染するウイルス）「S-2L」が初めて発見された。通常は「A・T・G・C」からなるDNAをもつが
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