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脳は手の長さを誤解？手のひらは正確だが、手の甲は長すぎ【最新心理学研究】

チャールズ（管理人） — Wed, 13 May 2020 20:14:46 +0000

毎日当たり前のように見ている自分の手ですが、脳は必ずしも正確に認識できていないのかもしれません。

米科学誌「プロスワン」のSarah D’Amour氏らの論文によれば、サイズを様々に修正した手の写真を見てもらう実験の結果、自分の手のひらの長さは正確に認識している一方、手の甲は実際より長く認識してしまう傾向が判明したようです。

脳はどのように体を認識している？

脳の各領域が、体のどの部位と対応しているかはすでにある程度分かっているようです。

↑触角などの感覚情報を受け取る、大脳の一次体性感覚野（中心後回）
（クレジット：Database Center for Life Science[CC]）

しかし、体の各部位の実際の大きさと、対応する脳の領域の広さにはギャップがあるようです。

↑ペンフィールドの体性感覚野の地図（クレジット：OpenStax College[CC]）。
たとえば手や唇・舌から情報を受け取る脳の領域は、かなり広くなっているようです。

この脳の地図を元に、3次元でヒトの体を再構築した模型の例がこちら↓

↑脳内の身体イメージを表したペンフィールドのホムンクルス（小人の意味）
（クレジット： Mpj29[CC]）

このように、脳内で認識している人体像は、現実のものと違って歪んでいる可能性もあるのかもしれません。

手の甲の長さの認識は、手のひらよりも不正確だった

今回、Sarah D’Amour氏らの実験では、さまざまなサイズに加工した自分の手の写真を見てもらうことで、被験者が脳内で手の大きさをどのように認識しているのか調べたようです。

↑被験者が脳内で認識している手の長さ。
左が手の甲[hand]、右が手のひら[palm]で、縦軸は正確な長さとの差異(平均)。

実験の結果、手の甲は、手のひらよりも長さの認識が不正確で、実際よりも長く認識される傾向があったようです。

手の向きによる違いも調べられましたが、長さについては有意な効果は見られなかったとのこと。

また、男性と女性で手のサイズ認識が違うということも、今回の実験ではなかったようです。

手のひらの長さが手の甲よりも正確に認識できる理由は、繊細な感覚受容器が集まる指先（手のひら側）を正しい位置におくことが重要だからかもしれない、と論文の著者らは考えているようです。

出典論文（Creative Commons）D’Amour S, Harris LR (2020) The perceived size of the implicit representation of the dorsum and palm of the hand. PLoS ONE 15(3): e0230624. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230624

管理人チャールズの感想

脳が自分の体をどのように認識しているかは、興味深いテーマですね。

パソコンでキーボードを入力したり、ピアノの演奏をするときなど、自分の手を甲側から見る機会は多いと思いますが、その際、視覚は意外とあてにならないのかもしれません。

スポーツ選手や音楽家の方などが精緻な身体動作を行うためには、見た目に頼るだけでなく、自分の内的感覚を調整することもきっと大切なのでしょうね。

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電子タバコが肺・脳・血管に悪影響を及ぼす機構が判明ー最新論文

チャールズ（管理人） — Fri, 29 Nov 2019 22:18:49 +0000

従来のタバコと比べて電子タバコが「安全」だという保証はないようです。

「European Heart Journal」に2019年11月に掲載されたMarin Kuntic氏らの論文では、喫煙者とマウスを対象とした調査・実験により、電子タバコが潜在的に肺・脳・血管に有害な影響をもたらすメカニズムが解明されたようです。

アイキャッチ画像クレジット：European Heart Journal

電子タバコとは？

電子タバコ（画像クレジット：TBEC Review[CC]）

日本呼吸器学会の見解によると、新型タバコの種類・違いは次のように整理できるようです。

〇電子タバコ E-cigarettes（英語では俗語で “vape” 「ベイプ」とも呼ばれるようです）
・液体（リキッド）を加熱してエアロゾルを発生させて吸引するタイプ
※液体（リキッド）には、ニコチンを含むものと含まないものの 2 種類があるようですが、日本では、法的な規制により、ニコチン入りリキッドは販売されていないとのことです。

〇非燃焼・加熱式タバコ Heat-not-burn tobacco
・葉タバコを直接加熱し、ニコチンを含むエアロゾル吸引するタイプ
・低温で霧化する有機溶剤からエアロゾルを発生させた後、タバコ粉末を通過させて、タバコ成分を吸引するタイプ（電子タバコに類似）

アメリカなどで若者の電子タバコ使用が急増

参考動画｜ABC News：アメリカではフルーツ・メンソール・ミントなどの風味（フレーバー）付き電子タバコを使用する高校生が多く、健康影響への懸念などから政府が電子タバコを一部禁止する計画を発表。

若者の電子タバコ喫煙が増加しているようです。

たとえばアメリカの高校生では、2011年に1.5% (22万人)だった電子タバコ喫煙者が、2018年には20.8% (305万人)にまで急増したとの報告があります（米国疾病予防管理センターのレポート）。

一方、健康影響の危険性への懸念などから、インド、ブラジル、シンガポール、メキシコ、タイなどではすでに電子タバコは禁止されているようです。

アメリカでも、電子タバコによる肺疾患や死亡例などの健康被害が出ており、懸念が高まっているようです。

電子タバコが肺、脳、血管に悪影響を及ぼすメカニズム

今回、Marin Kuntic氏らの研究では、喫煙者とマウスを対象とした調査・実験によって、短期間の電子タバコ喫煙であっても内皮の機能不全や酸化ストレス増大など体に悪い影響が及びうることが判明し、その過程でNOX2という酵素が関わっていることもわかったようです。

↑電子タバコが肺、脳、血管に悪影響を及ぼすメカニズム（画像クレジット：European Heart Journal）

「電子タバコは従来のタバコよりも毒性が低く健康的だ」という主張や、「電子タバコは禁煙の方法として有効だ」という主張については、それらを裏付けるデータは不足しており、従来のタバコと比べて電子タバコが「安全」だという保証はない、と論文の著者らは警告しています。

業界との利益相反の問題

また、電子タバコの有害性や健康影響の評価について、タバコ業界が関わる研究では無害との結果が報告される率が高いなど、業界との利益相反が生じていることを指摘した論文も最近発表されています↓

(Charlotta Pisinger et al. A conflict of interest is strongly associated with tobacco industry–favourable results, indicating no harm of e-cigarettesより引用)

今回のMarin Kuntic氏ら論文では、特に子供や若者たちを健康リスクから守るために積極的な対策をとるべきであり、電子タバコは従来のタバコと同じように重要な健康リスク要因として認識されるべきだと主張されており、電子タバコ喫煙者の増加に対する懸念が表明されています。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）Marin Kuntic et al. Short-term e-cigarette vapour exposure causes vascular oxidative stress and dysfunction: evidence for a close connection to brain damage and a key role of the phagocytic NADPH oxidase (NOX-2) European Heart Journal (2019) 0, 1–13 doi:10.1093/eurheartj/ehz772

本記事が何かしらの参考になりましたら幸いです。

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ホワイトノイズとは？睡眠や記憶力への効果や影響など研究・論文まとめ

チャールズ（管理人） — Thu, 28 Nov 2019 02:49:51 +0000

「シャー」という雑音であるホワイトノイズは、赤ちゃんの睡眠を促したり、記憶力などのパフォーマンスを向上させる効果などが報告されている一方、場合によって赤ちゃんや脳に悪影響を与える可能性も一部の論文では指摘されているようです。

本記事では、ホワイトノイズの効果や影響についての研究・論文をいくつかまとめて簡単にご紹介します。

※管理人の目に留まった一部の研究を取り上げているだけで、包括的・網羅的なものではなく、情報が古くなってしまっている可能性もあります。今後、新しい情報が見つかれば記事の内容は更新する予定です。

そもそもホワイトノイズとは？

ホワイトノイズに近い音の例としては、昔のアナログ放送のテレビのいわゆる「砂嵐」画面の音が挙げられることがあるようです。

ホワイトノイズの辞書的な意味・定義としては、たとえば広辞苑では

すべての周波数成分をほぼ同量ずつ含む仮想的な定常雑音。

同様の周波数成分を持つ光が白色に見えることになぞらえた称。白色雑音。

と説明されています。

ホワイトノイズがどんな音か、実際に聞いてみましょう。（再生▶ボタンを押してください）

こちらの音源データの周波数スペクトルは、次の通りです。このように、どの周波数もほぼ同じ強さとなっているのが、ホワイトノイズの特徴です。

youtube音源やカラーノイズについて詳しく知りたい方はコチラ

【YouTubeの音源は必ずしも本物のホワイトノイズではない？】
「ホワイトノイズ」としてアップロードされているYouTube動画音源の周波数スペクトルをいくつか調べてみたところ、実際には必ずしも厳密な意味でのホワイトノイズではないようです。

参考音源1：森の雨音

低周波側がやや強めになっているようです。

参考音源2：ファンの音

こちらは明らかに右肩下がりの周波数スペクトルとなっていて、ホワイトノイズとは言えなさそうですね。

【スペクトルが平坦でないノイズは、「カラードノイズ」（有色雑音）】
このようにスペクトルが平坦でないノイズは、スペクトルが平坦なホワイトノイズ（白色雑音）に対して、カラードノイズ（有色雑音）と呼ばれるようです（Wikipedia）。

参考までに、以下にカラードノイズの例を挙げておきます。

ピンクノイズの音源と周波数スペクトル

右肩下がりのスペクトラムになっています

パープルノイズの音源と周波数スペクトル

こちらは逆に右肩上がりのスペクトラムになっています

このように、同じような「シャー」あるいは「ザー」といったノイズにも色々あるようですね。

さまざまなノイズの違いや特性について理解できたところで、以下では、いよいよ、ホワイトノイズの効果や影響について調べた研究をご紹介していきます。

ホワイトノイズの効果やメリット

睡眠を促す効果あり！

赤ちゃん（新生児）にホワイトノイズを聞かせると、眠りにつく可能性が3倍以上になったとの報告があります。なぜ睡眠を促すのか、その理由については、ホワイトノイズが外部の他の騒音などをマスキングすることによる効果と考えられているようです↓

White noise and sleep induction.

We studied two groups of 20 neonates, between 2 and 7 days old, in a randomised trial. Sixteen (80%) fell asleep within five minutes in response to white noise ...

また、集中治療室（ICU）の患者を対象とした調査でも、ホワイトノイズによって睡眠が改善されたことが報告されています↓

（Stanchina et al., 2005より引用）

ホワイトノイズによって、環境中の他の雑音が相対的に目立たなくなるようですね。

ScienceDirect

記憶力などパフォーマンスに及ぼす影響は一様ではない？

ホワイトノイズによって、ADHD（注意欠如・多動症）など注意力が欠けている生徒では記憶のパフォーマンスが上がった一方、もともと注意力があり集中できていた生徒では逆にパフォーマンスが下がったとの報告があります↓

（Söderlund et al., 2010[CC]より引用）

注意力のない生徒（inattentive）と集中力のある生徒（attentive）でホワイトノイズの効果は反対だったようです。

The effects of background white noise on memory performance in inattentive school children - Behavioral and Brain Functions

Background Noise is typically conceived of as being detrimental for cognitive performance; however, a recent computational model based on the concepts of stocha...

他にも、ホワイトノイズが新しい単語を学ぶのに役立つといった報告や、タスクの種類によってホワイトノイズはプラスにもマイナスにも働くといった報告もあるようです。

ホワイトノイズが記憶力などのパフォーマンスに影響を及ぼす原因・メカニズムとしては、ドーパミンが関与している可能性などが考えられているようです↓

White noise enhances new-word learning in healthy adults - Scientific Reports

Research suggests that listening to white noise may improve some aspects of cognitive performance in individuals with lower attention. This study investigated t...

Differential effects of white noise in cognitive and perceptual tasks

Beneficial effects of noise on higher cognition have recently attracted attention. Hypothesizing an involvement of the mesolimbic dopamine system and its functi...

認知症の方の行動を改善できる可能性

ホワイトノイズによって、認知症を患う高齢者の方の興奮行動が改善されたとの報告があります。医療・介護の現場で応用できる可能性もあるようです↓

The Effects of White Noise on Agitated Behaviors, Mental... : Journal of Nursing Research

amily caregivers and healthcare providers to handle when caring for older adults with dementia. Purpose: The aim of this study was to investigate the effectiven...

ホワイトノイズの潜在的な悪影響・デメリット

耳鳴りの治療にも使われるが、脳に悪影響を及ぼす可能性も

ホワイトノイズは耳鳴りの治療にも使われているようです。しかし、長期的には中枢聴覚系の機能的・構造的な統一性を損なわせ脳に悪影響を及ぼす可能性があるとして、ホワイトノイズによる治療の潜在的なデメリットを警告する論文も最近発表されています↓

Unintended Consequences of White Noise Therapy for Tinnitus

This narrative review argues that white noise exposure therapy for tinnitus induces maladaptive neuroplastic changes in the brain and discusses alternative ther...

※米国耳鳴り協会（ATA）の見解によれば、現時点では、音量がそれほど大きくないホワイトノイズによる耳鳴り治療がヒトに悪影響を及ぼす直接的な証拠はないため、新たな副作用などが明らかにならない限りは現状の治療を継続するのがよいだろうとのことです。

赤ちゃんを寝かしつけるために使う際の危険性や注意点

赤ちゃんが寝るのを促すために、市販のホワイトノイズスピーカーのような音を出す機械を使う際は、注意が必要なようです。

Hugh氏らの2014年の論文によれば、ノイズや音を赤ちゃんに聞かせることによって起こり得る潜在的なリスクとして例えば、

・頻脈、徐脈、無呼吸といった生理的影響

・大きすぎる音量による難聴

・自然な話声などとは違った、各周波数の強度が一定なホワイトノイズの入力により、聴覚伝導路の正常な発達が阻害される可能性

・脳や言語発達に影響する可能性

といった懸念が、動物実験の結果などから挙げられています。

より安全にホワイトノイズスピーカーを使うために、次の3つの対策が提案されているようです。

・赤ちゃんから機械をできる限り離す（近くには置かないようにする）

・音量をできるだけ小さくして使う

・できるだけ短時間の使用にとどめる（一晩中など長時間つけっぱなしにしない、タイマーで眠りについた後は消すなど）

Infant Sleep Machines and Hazardous Sound Pressure Levels

BACKGROUND AND OBJECTIVE:. Infant “sleep machines” (ISMs) produce ambient noise or noise to mask other sounds in an infant’s room with the goal of increasing un...

まとめ

・ホワイトノイズによって良く眠れるようになる可能性がある

・人によって、最適なノイズのレベルは違うかもしれない

・タスクの種類によって、ホワイトノイズが及ぼす効果はプラスにもマイナスにもなりうる

・耳鳴り治療などにおいて、ホワイトノイズには潜在的なデメリットもありうる

・赤ちゃんには生理的な影響や、聴覚・脳の発達への有害な影響が及ぶ可能性もありうる

・赤ちゃんに対してホワイトノイズを使用する際は、できるだけ音の発生源と距離を取り、音の大きさを抑え、流しっぱなしにしたりせず短時間の使用にとどめた方がよさそう

主要参考文献・出典論文

Spencer JA, Moran DJ, Lee A, et alWhite noise and sleep induction.Archives of Disease in Childhood 1990;65:135-137. https://adc.bmj.com/content/65/1/135

Stanchina ML, Abu-Hijleh M, Chaudhry BK, Carlisle CC, Millman RP. The influence of white noise on sleep in subjects exposed to ICU noise. Sleep Med. 2005;6(5):423–8. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2004.12.004

Söderlund, G.B., Sikström, S., Loftesnes, J.M. et al. The effects of background white noise on memory performance in inattentive school children. Behav Brain Funct 6, 55 (2010). https://doi.org/10.1186/1744-9081-6-55

Angwin, A.J., Wilson, W.J., Arnott, W.L. et al. White noise enhances new-word learning in healthy adults. Sci Rep 7, 13045 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-13383-3

Herweg NA and Bunzeck N (2015) Differential effects of white noise in cognitive and perceptual tasks. Front. Psychol. 6:1639. doi: 10.3389/fpsyg.2015.01639

Lin, L. W., Weng, S. C., Wu, H. S., Tsai, L. J., Lin, Y. L., & Yeh, S. H. (2018). The Effects of White Noise on Agitated Behaviors, Mental Status, and Activities of Daily Living in Older Adults With Dementia. Journal of Nursing Research, 26(1), 2-9. https://doi.org/10.1097/JNR.0000000000000211

Attarha M, Bigelow J, Merzenich MM. Unintended Consequences of White Noise Therapy for Tinnitus—Otolaryngology’s Cobra Effect: A Review. JAMA Otolaryngol Head Neck Surg. 2018;144(10):938–943. https://doi.org/10.1001/jamaoto.2018.1856

Hugh, SC, Wolter, NE, Propst, EJ, Gordon, KA, Cushing, SL, Papsin, BC. Infant sleep machines and hazardous sound pressure levels. Pediatrics. 2014;133:677-681. https://doi.org/10.1542/peds.2013-3617

【管理人チャールズの感想】

ホワイトノイズを発生させる装置（発生器）やスマホのアプリ・CDなどはすでにたくさん出回っているみたいですね。勉強に集中したり、あるいは騒音対策などをする上で、場合によっては一定の効果が得られるかもしれません。

ただし、赤ちゃんを寝かしつけたりするためにメーカー市販のホワイトノイズマシンなどを利用する場合は、使い方には十分注意した方が良いのかもしれませんね。

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ブルーライトが脳や寿命に悪影響を及ぼす可能性、ハエの実験で判明【最新研究】

チャールズ（管理人） — Mon, 21 Oct 2019 15:45:13 +0000

スマホやパソコンの画面と長時間向き合うことで、何かしら健康に悪影響がある可能性も否定はできないのかも知れません。

学術誌「npj Aging and Mechanisms of Disease」に2019年10月に掲載されたTrevor R. Nash氏らの論文では、ショウジョウバエの実験から、ブルーライトに長期的にさらされた場合の影響として、寿命低下や脳のダメージといったリスクが報告されています。

Trevor R. Nash氏らの論文[CC]の冒頭部

ブルーライトの影響

一般的に用いられているLED（light-emitting diode, 発光ダイオード）は、しばしば波長460nmをピークとするブルーライト（青い色の光）を高い割合で発するようです。

LED照明やスマホ・パソコンなどのディスプレイが普及することで、人々がブルーライトにさらされる機会は増加しつつあるようです。

コンピュータのスクリーンなどから発せられる人工的な光が、睡眠や概日リズム（体内時計）障害の危険因子となりうるとの研究報告はすでにあるようです。（例えばChang et al. 2015, Green et al. 2017）

ブルーライトが目に影響を与える可能性については議論がなされている（F.Behar-Cohen et al. 2011）ほか、眼球外の光がヒトの脳に影響を及ぼすことを示した研究（Lihua Sun et al. 2017）もあるようです。

ブルーライトがハエの寿命や脳、運動能力などに悪影響か

ショウジョウバエ（CREDIT: André Karwath aka Aka[CC]）

今回、Trevor R. Nash氏らの研究では、ショウジョウバエを実験材料として、1日24時間の光の条件を操作することで、ブルーライトの長期的な影響が調べられました。

※以下で用いている図は、全てTrevor R. Nash氏らの論文[CC]からの引用です。

24時間の光の条件としては、

・12時間白色蛍光灯：12時間暗闇（L:D）

・12時間暗闇：12時間暗闇（D:D）（=ずっと真っ暗）

・12時間ブルーライト（青色）LED：12時間暗闇（B:D）

・12時間青色を除去した白色LED：12時間暗闇（W-B:D）

などが設定されました。

↑本実験で使用した光の波長スペクトラム。aは白色蛍光灯（L:D条件で使用）、bは青色LED（B:D条件）とフィルターで青色を除去した白色LED（W-B:D条件）

本実験のショウジョウバエには、眼が白い系統（w）や赤眼の野生型（CS）などが使われました。

光にさらされたハエでは寿命や運動能力が低下

↑光にさらされたハエ（L:D）では、暗闇で育てられたハエ（D:D）よりも寿命が低下し（a, c）、ガラス壁を登る高さも低下しています（b, d）。

光の中でも、特にブルーライトの影響が大きい可能性

↑ブルーライトにさらされたハエ（B:D）では寿命が大きく低下した一方、ブルーライトを除いた光にさらされたハエ（W-B:D）ではそれほど寿命は低下しませんでした（a, b）。また、ブルーライトの強度（PFD, 光量子束密度）が高いほど寿命の中央値は低下したようです（c, d）。

ブルーライトによって目の網膜の光受容体にダメージか

↑ハエの眼の網膜の断面図（a, b）。ブルーライトにさらされたハエ（B:D）では、赤矢印で示した感桿分体の数が減少したようです（c, d）。

ブルーライトによって脳にもダメージか

↑ハエの脳の断面図（c）。ブルーライトにさらされたハエ（B:D）では、脳にもダメージが見られたようで、神経の消失を示唆する空胞（赤矢印）の面積が増えたようです（c, d）。また、ブルーライトによる寿命や脳・運動能力への悪影響は、眼を持たない変異系統（eya²）でも見られたため、眼や網膜へのダメージとは直接関係ないことが示唆されています（a, b, c, d）。

ブルーライトの影響は、曝露期間や年齢によって変わる？

↑ブルーライトに25日間さらされたハエの寿命中央値は60日だったのに対し、30日間さらされたハエではわずか34日でした。また、ブルーライトにさらされる日齢（時期）によっても寿命への影響が変化したようです（高齢の個体の方がブルーライトのダメージが早く蓄積してしまうといった可能性が考えられる）。

まとめ

・「12時間ブルーライト/12時間暗闇」の環境で育てられたショウジョウバエでは、「24時間暗闇」や「12時間ブルーライトを除いた白色光/12時間暗闇」の環境のハエよりも寿命が短かった。

・ブルーライトの環境で育てられたショウジョウバエでは、網膜へのダメージや脳の神経変性、移動能力障害などがみられた

・眼がないハエでも寿命低下や脳へのダメージや運動能力の低下が見られたため、ブルーライトのこうした影響は眼や網膜のダメージとは直接関係ないかもしれない。

・ブルーライトの影響は、曝露期間や時期（年齢）によっても変わるかもしれない。

管理人チャールズの感想

モデル生物である昆虫を材料として、ブルーライトの長期的な健康影響について調べた興味深い研究でした。

細かいことですが、ブルーライトによる網膜や脳へのダメージを評価するには、D:D（光なし）との比較ではなく、L:DやW-B:Dとの比較（つまり青色光以外の光によるダメージとの比較）の方がわかりやすい気がしたのですが・・・どうなんでしょう。

ちなみに論文の著者らは、ブルーライト対策として、琥珀色のメガネやコンピュータ画面の適切な設定を推奨しているようです。

日本でもブルーライトをカット・軽減するというメガネやフィルム・フィルターなどブルーライト対策グッズが色々あるようですが、私は今のところ特に使ってないです。実際どれほど効果があるのでしょうかね・・・。

一応、個人的なブルーライト対策として、パソコンのディスプレイをローブルーライトに設定しているほか、画面から物理的になるべく距離をとるようには心がけています。

↑例えばWindows10でも画面を夜間モードに設定できます。

まだはっきりした科学的根拠・エビデンスがある訳ではないと思いますが、スマホやパソコンなどに向かっている時間が長い人は、念のために何かしらの対策を検討してみてもいいのかもしれませんね。

参考文献・出典論文（Creative Commons）

Nash, T.R., Chow, E.S., Law, A.D. et al. Daily blue-light exposure shortens lifespan and causes brain neurodegeneration in Drosophila. npj Aging Mech Dis 5, 8 (2019). https://doi.org/10.1038/s41514-019-0038-6

参考：オレゴン州立大学のプレスリリース

第6感？ヒトが地磁気を知覚できる証拠、脳波から発見ー最新研究

人間の新しい「第6感」を示唆する科学的証拠が見つかった。米科学誌「eNeuro」に2019年3月に掲載されたConnie X. Wang氏らの研究によれば、渡り鳥やミツバチなど多くの動物がナビゲーションに利用している地球の磁場を、ヒトでも感...

404 NOT FOUND | ダーウィン・ジャーナル

昆虫にも痛覚があり、ケガ後に慢性痛を感じている可能性が実験で判明ー最新研究

虫にも痛覚があり、慢性的な痛みを感じている可能性を示唆する証拠がハエの実験から得られたようです。米科学誌「サイエンス・アドバンシーズ」に2019年7月に掲載されたThang M. Khuong氏らの論文によると、ショウジョウバエでは傷が回復...

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ヒトの頭蓋骨で「黄金比」を発見？【最新研究】

チャールズ（管理人） — Thu, 10 Oct 2019 04:33:18 +0000

美しい比率といわれる「黄金比」は、植物の葉の配列など自然界でさまざまな例が見られるようです。

今回、学術誌「Journal of Craniofacial Surgery」に2019年9月に掲載されたRafael J. Tamargo氏らの論文では、人間の頭蓋骨でも黄金比のような関係が見つかったと発表されています。

黄金比とは？

↑葉の配列が螺旋（らせん）状になる植物の例（credit: Max Ronnersjö[CC]）

黄金比（英語：golden ratio）とは、次の関係を満たす比のことです。

（大ざっぱに一桁の整数比で近似すると８：５くらいになります）

簡単に言うと、ある線を長い方と短い方に分割するとき、

長：短の比（a : b）が、線全体：長い方の比（a+b : a）と同じになるように分けた比のことです。

古くから芸術家や科学者を魅了してきた比率のようです。

黄金比（a/bの値）はギリシャ文字Φ（ファイ）で表され、その値は1.618033…と無限に続くようです。

黄金比の歴史

黄金比の発見は、古代ギリシャにまでさかのぼれるようです。

黄金比の発見者としては

・無理数を見つけたとも言われるピタゴラス学派のヒッパソス

・パルテノン神殿のアテナ・パルテノス像を作ったといわれる彫刻家ペイディアス（フェイディアス）

などが候補として挙げられているようです。

また、「幾何学の父」と呼ばれるユークリッドも黄金比に触れています。

黄金比はレオナルド・ダ・ヴィンチの絵に使われていた？

↑パチョーリの著作「神聖比例論」の中で描かれているヒトの顔

ルネサンス時代には、イタリアの数学者パチョーリが黄金比に関する著作「神聖比例論」を残していますが、この本ではレオナルド・ダ・ヴィンチが挿絵を提供したようです。

そのこともあってか、ダ・ヴィンチが自分の絵画に黄金比を応用していたと考える人も少なくないようです。

黄金比について数学的に解説した動画

参考動画｜グリネル大学の数学教授Marc Chamberland氏による黄金比の概要と数学・数式についての解説。ダ・ヴィンチのモナリザやダリの絵画にも軽く触れています。（難易度高め、英語のみ）

参考動画｜TED：フィボナッチ数列についての解説。黄金比との関連にも触れています（日本語字幕あり）

フィボナッチ数列とは１、１、２、３、５、８、１３、２１、３４、５５・・・と第3項以降が直前の2つの項の和になっている数列で、隣り合う項の比は黄金比に収束するようです。

数学で自然界を説明できる？

黄金比は、螺旋（らせん）と関連している

↑縦横の辺の長さが黄金比でできた長方形は、黄金長方形と呼ばれるようです。

↑黄金長方形から正方形を取り出した残りも黄金長方形になり、この操作は無限に続けることができます。↑このようにして、黄金螺旋という対数螺旋の一種を近似的に導き出すことができるようです。

　↑オウムガイの殻の断面（クレジット：Chris 73[CC]）

このようにオウムガイの殻は黄金螺旋に一見似ているため、黄金比の例として引き合いに出されることが多いようです。

しかし、実際に計測した結果に基づいて、オウムガイは対数螺旋ではあるものの黄金螺旋ではないと批判する論文も出ています。

植物に見られる「らせん」とフィボナッチ数・黄金角との関係

円周を黄金比で分割（黄金分割）して得られた角度を黄金角と呼びます。

黄金角は約137.5度で、植物の葉序（葉の配列）などにとって重要だとの指摘があるようです。

参考動画（パート1）｜松かさ（まつぼっくり）・パイナップル・花びらなど植物に見られるらせん状構造について、フィボナッチ数との関連から考察しています（日本語字幕あり）

参考動画（パート２）｜パート２では黄金角を含めて考察しています（日本語字幕あり）

黄金比のその他の例

↑魅力的とされる顔のさまざまな比率が黄金比と関連していると指摘した研究もある（Jovana Milutinovic氏らの論文[CC]より引用）

植物の葉序以外にも、黄金比が関わっている可能性のある私たちの身の回りの具体例として、心臓の生理・解剖学的特徴や、歩行のメカニズム、顔の美的特徴などが報告されているようです。

さらには、原子物理学、細胞の形・成長・配置、赤血球の構造、ヒトゲノムにおけるヌクレオチドの頻度などにおいても、黄金比の存在が指摘されているようです。

ヒトの頭蓋骨で黄金比を発見？

今回、Rafael J. Tamargo氏らの研究では、ヒトとその他6種の哺乳類の頭蓋骨を調べた結果、ヒトの頭蓋骨で黄金比に近い比率を発見したようです。ヒト以外の哺乳類では黄金比から離れた値が計測されたようです。

↑本研究の結果（Rafael J. Tamargo氏らの論文[CC]より引用）

脳の複雑化、大脳のサイズの増大といった人間の進化に関連して、黄金比が何らかの意味を持っている可能性がある、と論文の著者らは考えているようです。

管理人チャールズの感想

黄金比に関わる興味深い研究でした。

今回、記事にしておきながら申し訳ないのですが、黄金螺旋・黄金角・フィボナッチ数の関係がいまいち理解できておらず、正直いまだに混乱しています。詳しい方がおられましたら、わかりやすく教えて頂けると幸いです（笑）

また、本研究については、どういう基準で哺乳類を選んで順番に並べているのかがよくわからないのと、黄金比の1.618…という値からそれなりにずれているように見えることから、正直、ちょっとこじつけと思われないこともない・・・というのが率直な感想です。

多くの俗説・都市伝説を含めて、自然界の現象や身の回りのもの・芸術などについて黄金比で単純に説明しようとする試みについては、様々な批判もあるようで、研究者の間でも議論が行われているみたいですね。

いずれにしても、黄金比についての今後のさらなる研究が楽しみです。

参考文献・出典論文Rafael J. Tamargo, Jonathan A. Pindrik. Mammalian Skull Dimensions and the Golden Ratio (Φ). Journal of Craniofacial Surgery, 2019; 30 (6): 1750 DOI: 10.1097/SCS.0000000000005610

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なぜ左利きになる？遺伝子や脳の違いが判明ー最新研究

チャールズ（管理人） — Thu, 12 Sep 2019 00:58:43 +0000

なぜある人は左利きになるのか？その理由の一端や、左利きの人の特徴などが遺伝子の研究で明らかになりました。

神経学雑誌「BRAIN」に2019年9月に掲載されたAkira Wiberg氏らの論文によれば、左利きに関連する遺伝子座が特定されたとのことです。また、左利きの人では、左右の脳の言語ネットワークの機能的つながりが強まっていることがわかった他、パーキンソン病や統合失調症と利き手との新たな関連もみつかったようです。

参考動画｜PIX11 News：本研究の概要についてのニュース報道（英語のみ）

「左利き」についての科学

少なくとも旧石器時代以降、90％におよぶヒトが、左手よりも右手を好んで使ってきたようです。

大多数の人が右利きに進化したことは、脳の左半球への言語機能の偏り（側性化）で説明できると一般には考えられているようです。

次のTEDの動画では、左利きにまつわる背景や左利きの人がいる理由について、遺伝子や進化の視点を含めて解説されています。

なぜ左利きの人がいるのか？

参考動画｜TED-Ed：「左利きの人がいる理由」（日本語字幕あり）

世界ではいまだに、左利きの子供が右手を使うように矯正しようとする習慣がふつうにみられるようです。

また、英語で「右」を意味する”right”は同時に「正しい」といった意味を持ちますが、これは他の多くの言語でもみられるようです。

利き手に遺伝が関連していることを示す研究はあるようですが、まだ全貌は明らかになっていないようです。

左利きの人が少数の割合で存在し続けてきた進化的な理由

以下のような競争と協力のバランスによって左利きの割合は少数に維持されてきた、という仮説が上の動画では解説されています。

・競争でのメリット（少数派であることが有利になる = 負の頻度依存選択）

例：野球やボクシングでは、少数派である左利きが活躍しやすい（サウスポー、レフティー）。

・協力でのデメリット（道具の共有などで少数派は不利になる）

例：はさみやゴルフクラブなどは右利き用に作られたものの方が入手しやすく、不便。

本研究でわかったこと

UKバイオバンク登録者の脳の画像や遺伝子に関するデータなどを用いて、利き手との関連を調べた結果、以下のことなどがわかったようです。

↑左利きの人では、左右の脳の言語ネットワークに強いつながりがみられたという。左が左脳、右が右脳で、色はブローカ野[緑、Aの黄色]、側頭平面[緑、Aの黄色]、上側頭溝[緑、Bの黄色]などを示す。（Akira Wiberg氏らの論文[CC]の図を引用）

・左利きに関連する４つの遺伝子座が特定された

・それらの遺伝子には微小管など脳の構造に関わるものが含まれていた

・左利きの人では、言語に関する左右の脳の領域で機能的に強いつながりがみられた

・左利きに関連する遺伝子と統合失調症との間には正の相関がみられた一方、パーキンソン病との間には負の相関がみられた

左右の脳の連携によって左利きの人の方が言語能力が高い、という可能性について調べるには、今後のさらなる研究が必要とのことです。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）Akira Wiberg, Michael Ng, Yasser Al Omran, Fidel Alfaro-Almagro, Paul McCarthy, Jonathan Marchini, David L Bennett, Stephen Smith, Gwenaëlle Douaud, Dominic Furniss, Handedness, language areas and neuropsychiatric diseases: insights from brain imaging and genetics, Brain, Volume 142, Issue 10, October 2019, Pages 2938–2947, https://doi.org/10.1093/brain/awz257

管理人チャールズの感想

左利きについての興味深い最新研究でした。私も幼いころは左利きだったようですが、矯正されたのか、自然に変えたのか、物心ついたときには主に右手を使用するようになってました。

ただ、今でもパソコンのマウスは片方の手だけだと疲れるからどちらの手も使うなど、わりと器用に使えてますね（笑）

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妊娠中のフッ素摂取が子供の知能指数低下と関連かー最新研究

チャールズ（管理人） — Wed, 28 Aug 2019 18:45:04 +0000

妊娠中にフッ化物（フッ素と他の元素との化合物の総称）に曝されることで子供の知能発達に有害な影響が及ぶ可能性が最新研究で示され、物議を醸しているようです。

アメリカの医学雑誌「JAMA（米国医師会雑誌）」に2019年8月に掲載されたRivka Green氏らの論文では、カナダの約500組の母子から集めたデータを分析した結果、母親が妊娠中に高レベルのフッ化物に曝されることと、子供の3～4歳時の知能指数（IQ）が低いことに関連が見いだされたようです。

フッ素摂取と子供の知能指数の関係

参考動画｜NHS（イギリス国民保健サービス）：本研究の概要を解説した動画。フッ化物は歯のエナメル質を強化したり虫歯を防ぐ効果があると考えられているため、歯磨き粉などに含まれている他、イギリスの一部地域でも水道水にフッ化物が添加されているという。

参考動画｜CTV：本研究の概要を報道したカナダのテレビ局のニュース動画。カナダのいくつかの都市でも水道水にフッ化物が添加されており、本研究を行ったヨーク大学の研究者Christine Till氏はインタビューの中で「（フッ素は）安全だと広く信じられてきましたが、それに反する証拠が見つかり、ショックでした」と語っている。

フッ素の水道水への添加

水道水へのフッ化物添加（水道水フロリデーション）は虫歯予防のために1950年代に導入され、現在では、アメリカで暮らす人の66％、カナダで38％、ヨーロッパでは3％の住民にフッ化物が添加された水道水が提供されているようです。

厚生労働省のページによれば、日本では、過去に京都や沖縄などで実施されていたこともあるようですが、現在では水道へのフッ化物の添加は行われていないとのことです。

フッ素の潜在的な危険性・副作用

フッ化物は胎盤を通過することが知られており、ラットを用いた動物実験では、フッ化物が学習や記憶に関わる脳の領域に蓄積することが報告されているようです。

高レベルのフッ化物曝露が子供の知能の低さと関連していることは、近年の他の研究でも報告されており、例えば、Anna L. Choi et al. 2012, Kousik Das et al. 2016, L.Valdez Jiménez et al. 2017, Morteza Bashash et al. 2017 などが挙げられています。

このように、フッ素の効果や潜在的な毒性については科学者の間でも議論が続いているようです。

（関連記事）

HARVARD PUBLIC HEALTH: Is Fluoridated Drinking Water Safe?

Cochrane（コクラン）: Water fluoridation to prevent tooth decay

本研究の概要

今回、Rivka Green氏らの研究では、カナダの約500組の母子のデータを解析することで、妊娠中のフッ化物曝露と子供（３～４歳時点）の知能指数との関係が調べられました。

母体のフッ化物曝露の指標としては、尿中のフッ化物濃度（下図A：Maternal urine）と、水道水やお茶・コーヒーなどの消費量から推定した1日のフッ化物摂取量（下図B：Fluoride intake）が用いられました。

↑尿中フッ化物濃度とフッ化物摂取量ともに、水道水にフッ化物を添加している地域に住んでいる妊婦の方が、水道水にフッ化物を添加していない地域の妊婦よりも、高いことがわかりました（Rivka Green氏らの論文[CC]より引用）。

↑母体の尿中フッ化物濃度が高いことと、男の子の知能指数（IQ）が低いことには関連がみられました。一方、子供が女の子の場合には有意な関連は見られなかったようです（左図）。フッ化物摂取量が多いことと、子供の知能指数が低いことにも関連が見られました。（右図）フッ化物摂取量が1mg増えると知能指数が3.66下がるような関係に相当したとのことです。（Rivka Green氏らの論文[CC]より引用）

これらの結果から、妊娠中のフッ化物摂取は減らす必要があるかもしれないと論文の著者らは、考えているようです。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Green R, Lanphear B, Hornung R, et al. Association Between Maternal Fluoride Exposure During Pregnancy and IQ Scores in Offspring in Canada. JAMA Pediatr. 2019;173(10):940–948. doi:10.1001/jamapediatrics.2019.1729

管理人チャールズの感想

妊娠中のフッ素摂取が子供の知能発育に有害かもしれないという、ややショッキングな研究結果でした。ただ、この研究はあくまで観察研究であり、妊娠中のフッ化物曝露が直接的に子供のIQに影響するという因果関係を示したものではありません。それでも、影響力の大きい雑誌にこのような論文が出たことで、フッ素の毒性・危険性についての議論が再燃することは間違いなさそうです。

日本では今のところ水道水にフッ素添加は行われていませんし、普段の生活で水に困ることはあまりないかと思いますが、近い将来懸念される世界的な水不足の問題や水道民営化の議論など、水資源について考えるべきことはたくさんある気がしています。

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5本指よりも器用？6本指を持つ多指症の人たちの高い能力が明らかにー最新研究

チャールズ（管理人） — Thu, 06 Jun 2019 23:01:08 +0000

生まれつき指が5本より多い「多指症」と呼ばれる人たちには、指を操るうえでメリットがあるようです。

英科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に2019年6月に掲載されたC. Mehring氏らの研究では、1つの手に6本の指を持つ多指症の被験者が調べられた結果、指の動きは脳でうまく制御されており、5本指の人よりもさらに器用に指を操れることが初めて明らかになったようです。

6本の指によって拡張された能力

参考動画｜Imperial College London：　6本の指で様々なタスクを行う様子が見られる。靴ひもを結ぶような、普通では両手を必要とするような複雑タスクも、片手だけで行えている。

参考動画｜Imperial College London：今回の実験に参加した、6本指を持つ被験者の手。

多指症とは？

多指症とは、生まれつき手の指が5本以上あるもので、ヒトではそれほど珍しくなく、約0.2パーセントの確率で発生するようです。しかし、余剰指は役に立たないと見なされているといった理由から、出生時に除去されることが多いようです。

考古学的な証拠によれば、メソアメリカ文明（マヤ文明など）ですでに多指症のヒトが存在していたことがわかっているようです。

また、近年の研究では多指症に関わる遺伝子も特定されているとのことです。

しかし、余剰指を含む多数の指の複雑なコントロールをヒトの脳がうまく行えるのかどうかや、6本指にメリットがあるのかどうかについては、これまで調べられていませんでした。

本研究の被験者の右手。黄色は骨、青は腱、緑と赤は筋肉。余剰指に特化した筋肉もついていることがわかる。（C. Mehring氏らの論文 [CC]より引用）

今回の研究に参加した2名の被験者はともに、6本目の余剰指を他の指とは独立に動かすことができたようです。また、各指を動かしているときの脳の運動感覚皮質をfMRIを用いて調べた結果、余剰指を動かすためには、他の指とは別の特化した神経が使われていることがわかったようです。

各指を動かしているときの脳の活動を視覚化した図。上が6本指の被験者、下が5本指の対照被験者。6本目の余剰指を動かすために、他の指とは異なる脳の領域が使われているようだ。（C. Mehring氏らの論文 [CC]より引用）

このように本研究では、6本指を持つ多指症の被験者が指を操る能力や、指を動かすメカニズムなどについて初めて調べられた結果、余剰指は特化した筋肉や神経を持っていて脳でうまくコントロールされており、5本指よりもさらに複雑な動きが可能であることがわかりました。

普通の5本指の人に人工的な余剰指を追加したり、ロボット工学的な腕や足を追加したりすることによって人間の能力を拡張しようという試みはすでになされているようですが、本研究で得られた知見もそうした技術の発展に役に立つかもしれない、とのことです。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Mehring, C., Akselrod, M., Bashford, L. et al. Augmented manipulation ability in humans with six-fingered hands. Nat Commun 10, 2401 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-10306-w

管理人チャールズの感想

6本指の優れた能力について報告した、興味深い研究でした。動画で指の動きを見てみても、6本をうまく使って大変器用にタスクをこなされているように見えます。この研究と直接関係はないのですが、「ガタカ」という少し古いSF映画の一場面で、指がたくさんあるピアニストが演奏しているシーンのことをふと思い出しました・・・

参考動画｜BBC：ブラジルの多指症の家族の例。指が6本のギタリストがギターを弾く様子や、ピアノを弾く多指症の子供が紹介されています。6本指のサッカーのゴールキーパーも登場しており、スポーツ選手にとってメリットとなるケースもあるのかもしれません。

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ヒトとラットの脳を接続してサイボーグ化したラットの歩行を操作ーブレイン・ブレイン・インターフェース最新技術

チャールズ（管理人） — Thu, 30 May 2019 21:23:39 +0000

脳に電極を埋め込まれてサイボーグ化したラットを、ヒトが念じるだけで操縦できるという、SFじみたテクノロジーがすでに現実化しています。英科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」に2019年2月に掲載されたShaomin Zhang氏らの論文によれば、ヒトとラットの脳をワイヤレスに接続する「ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）」により、ヒトの脳波でラットの動きを操作することに成功したようです。

サイボーグ化したラットの動きを「マインドコントロール」（脳波でコントロール）する様子

参考動画｜ScienceVio：複雑な迷路で「サイボーグ・ラット」の動きを脳波で操作する実験の様子

脳とコンピュータをつなぐ「ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）」

脳と脳の直接のコミュニケーションは、人々にとって、特に言語によるコミュニケーションに困難を抱える人々にとって、長らく夢であり続けてきました。ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の出現によって、脳とコンピュータの間で情報をやりとりすることなどが可能になりつつあります。すでに、脳の活動を解読して外部デバイスをコントロールすることに成功しています。また、反対に、コンピュータが生み出した情報を使って、脳の特定の領域の機能を調節することも可能なようです。

参考動画｜NPR：ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の概要をわかりやすく解説した動画。ここでは身体に装着したエクソスケルトンを、心の中で念じるだけでコントロール（＝マインドコントロール）することに成功している。（英語のみ）

脳と脳をつなぐ「ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）」

このようなブレイン・マシン・インターフェース（BMI）を組み合わせることによって、脳と脳を接続するブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）を作り出すことができます。ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）を利用すれば、人間同士の脳をつなげるだけでなく、人間の脳から他の生物の脳へ情報を伝達することも可能となります。最近の研究では、すでに人間の脳によってネズミの尻尾を動かしたり、ゴキブリの動きを操作することに成功しています。

2015年にはゴキブリを脳波で操作することに成功している（Guangye Li et al. Brain-Computer Interface Controlled Cyborg: Establishing a Functional Information Transfer Pathway from Human Brain to Cockroach Brain [cc] より引用）

本研究のブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）の概要

本研究では、操縦者が左の腕または右の腕を動かそうと想像する（意図する）ことが、それぞれラットを左または右に向かせる指令に対応し、まばたきをすることがラットを前進させる指令に対応していたようです。

本研究のブレイン・ブレイン・インターフェースの概要（Shaomin Zhang氏らの論文 [CC] より引用）

まず操縦者の脳波の信号が無線でコンピュータに送られ、動きの意図が解読されます。そして解読結果が制御指令としてラットの背部の刺激装置に伝わり、ラットの脳に電気刺激が与えられることによって、ラットが操縦者の指令に従って動くという仕組みのようです。

冒頭で紹介した動画の通り、本研究では、ヒトが心の中で念じるだけで、サイボーグ化したラットをうまく操作して、複雑な迷路さえもスムーズにクリアすることに成功しています。将来的には、ヒトの脳と脳をつないで双方向のコミュニケーションが可能になる、と著者らは考えているようです。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Zhang, S., Yuan, S., Huang, L. et al. Human Mind Control of Rat Cyborg’s Continuous Locomotion with Wireless Brain-to-Brain Interface. Sci Rep 9, 1321 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-018-36885-0

管理人チャールズの感想

脳と脳をつなぐブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）技術の急速な進歩を象徴する、印象的な研究でした。そう遠くない将来、テレパシーに近いような技術が現実化することは、ほとんど確実だろうなと私も思っています。大変面白い世界が期待できる一方で、悪意を持って他人の脳を改変したり、思考内容を盗聴したりといったテクノロジー犯罪への不安はやはり拭えませんね。

ブレイン・マシン・インターフェースの将来や懸念事項については次の記事でも詳しく取り上げています。

⇒　脳で機械を直接操作するBMIで将来「心のプライバシー」が問題に？最新動画集

fMRIと機械学習の組み合わせによって、ヒトの脳内イメージの画像化にもすでに成功しています。

⇒ 人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

脳以外の身体を含む人体機械化の最新テクノロジー動画は次の記事でまとめています。

⇒ サイボーグ技術が現実に！機械と人間の融合ー最新テクノロジー動画集

ブレインマシンインターフェースの最新研究には次の記事でも軽く触れています。

⇒　2019年前半に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ12選

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2019年前半に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

チャールズ（管理人） — Thu, 16 May 2019 18:56:33 +0000

2019年前半に世界的に話題になった論文・ニュース*をまとめました。生物に関係する話題や、健康・環境・テクノロジーなど、当サイトに関連する様々な分野の最新研究を取り上げています。

ソースの学術論文の大半はオンラインで無料で閲覧できますので、より正確で詳細な情報を知りたい方はリンクから一次資料をご覧ください。

*当記事作成時点（2019年5月）でAltmetricの値が1801 ～ 8504の論文・ニュースを集めました。

死んだブタの脳を一部再生させることに成功

参考動画｜Bloomberg Markets and Finance ：本研究の概要を解説したニュース報道

イェール大学の研究者らが死後4時間経過したブタの脳を一部回復させることに成功。死の定義を揺るがしかねない研究成果であり、医療への応用が期待されると同時に倫理的な問題提起もなされているようです。

出典Vrselja, Z., Daniele, S.G., Silbereis, J. et al. Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem. Nature 568, 336–343 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1099-1

世界で昆虫が急速に減少中

参考動画 | Al Jazeera English：本研究の概要を解説したニュース報道

世界の昆虫種の半数近くが急速に減少しており、3分の1は絶滅の危機に瀕しているとの警告がレビュー論文にて発表されています。主な原因は農地への転換といった生息地の変化と考えられ、他にも農薬や化学肥料などによる汚染や、侵入種・気候変動などが影響しているようです。

※2017年にも、大規模な昆虫の減少を報告した論文が話題となりました。

⇒　2017年話題になった生物学の最新ニュース・論文まとめ10選

出典Sánchez-Bayo, F. and Wyckhuys, K.A., 2019. Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers. Biological Conservation, 232, pp.8-27. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.01.020

除草剤グリホサートへの曝露は、がんのリスク増加と関連

参考動画 | Al Jazeera English：アメリカの裁判所が、除草剤「ラウンドアップ」を販売したモンサントに対して末期がん患者へ約320億円の支払いを命じたことを報じるニュース動画

モンサント社（現バイエル社）の商品名「ラウンドアップ」で知られる除草剤グリホサートは世界中で広く使用されていますが、その健康・環境への影響については議論が続いています。

本論文ではメタ解析の結果、グリホサートを成分とする除草剤にさらされることが、リンパ系のがんである非ホジキンリンパ腫のリスク増大と関連していることが示されたようです。

※2018年にはグリホサートがミツバチの腸内細菌をかく乱することで間接的に悪影響を及ぼしている可能性が報告され、注目を集めました。

⇒　2018年に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

2019年には次の論文も話題になりました。

⇒　除草剤グリホサートに世代を越える毒性のリスクかーラット動物実験の結果

出典Zhang, L, Rana, I, Shaffer, RM, et al. Exposure to glyphosate-based herbicides and risk for non-Hodgkin lymphoma: a meta-analysis and supporting evidence. Mutat Res 2019; 781: 186–206. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2019.02.001

マンモスの化石から取り出した細胞核が動いた

参考動画｜Mashable：本研究の概要を解説したニュース報道

近畿大学の研究者らが、シベリアの永久凍土で見つかった2万8千年前のマンモスの化石から細胞の核を取り出してマウスの卵子に移植したところ、動きを確認できたようです。マンモスのクローン誕生までの道のりはまだ遠そうですが、一歩前進、とのことです。

参考動画｜毎日新聞：マンモス細胞核に生命現象、分裂初期の動きを観察

出典Yamagata, K., Nagai, K., Miyamoto, H. et al. Signs of biological activities of 28,000-year-old mammoth nuclei in mouse oocytes visualized by live-cell imaging. Sci Rep 9, 4050 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-40546-1

幹細胞移植でHIVが消滅、2人目の症例

参考動画 | ITV Newsによるニュース報道

エイズの病原体であるHIV（ヒト免疫不全ウイルス）に対して耐性を持つドナーから幹細胞の移植を受けることによって、患者からHIVが消滅したようです。世界で2人目の症例とのことです。

HIVが白血球に侵入するために利用する白血球表面の受容体CCR5に変異があることにより、HIV耐性が生じているようです。

※2018年には、このCCR5遺伝子をゲノム編集によって改変した赤ちゃんを中国の研究者が誕生させ、国際的に批判が集中しました。

⇒　世界初の遺伝子編集ベビーを誕生させた中国研究者、自ら語る【動画】

2019年にはゲノム編集を利用したHIV治療について、次のような研究も発表されています。

⇒　HIVの除去にマウスで成功ー抗ウイルス薬とゲノム編集を併用、完治治療へ向け一歩前進か

出典Warren M. Second Patient Free of HIV After Stem-Cell Therapy. Nature (2019). Available online at: https://www.nature.com/articles/d41586-019-00798-3 (accessed March 23, 2020)

MMR（3種混合）ワクチンで自閉症のリスクは増加しない

参考動画｜CBS 17：本研究の概要を解説したニュース報道

麻疹（はしか）、流行性耳下腺炎（おたふくかぜ）、風疹の新3種混合（MMR）ワクチンの接種によって自閉症のリスクは増加しない、との結果がデンマークで生まれた子供65万人以上を調査した最新研究で報告されています。

MMRワクチンと自閉症の関連を指摘して物議を醸したウェイクフィールド氏の論文は2010年にすでに完全に撤回されていますが、ワクチンをめぐる社会的な混乱はいまだに続いているようです。

出典Hviid A, Hansen JV, Frisch M, et al. Measles, Mumps, Rubella Vaccination and Autism: A Nationwide Cohort Study. Ann Intern Med. 2019;170:513–520. [Epub ahead of print 5 March 2019]. doi: https://doi.org/10.7326/M18-2101

植物の遺伝子を改変して光合成効率の向上に成功

参考動画｜IGBIllinois：本研究の概要を論文の著者らが解説した動画

イリノイ大学の研究者らが、植物のタバコの遺伝子を改変することによって、光合成の効率を高めて生産量を40%高めることに成功したようです。

光合成により生み出される有害な副産物などを処理するプロセスである光呼吸を効率化するショートカットを作成したとのことで、将来的には米や小麦・大豆といった作物の生産量増大への応用が期待されます。

出典Paul F. South, Amanda P. Cavanagh, Helen W. Liu, Donald R. Ort. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. Science, 2019; 363 (6422): eaat9077 DOI: 10.1126/science.aat9077

3Dプリントで人工心臓の作成に成功

参考動画｜Washington Post：本研究の概要を解説したニュース報道

イスラエル・テルアビブ大学の研究者らが、3Dプリンタによって患者自身の細胞などを素材にした人工心臓を作ることに成功しました。拒絶反応を起こさないなどのメリットがあると考えられているようです。この論文については次の記事で少し詳しく取り上げています。

⇒　3Dプリンタで人工心臓の作成に成功、患者自身の細胞などを素材にー最新研究

関連記事　⇒　サイボーグ技術が現実に！機械と人間の融合ー最新テクノロジー動画集

出典Nadav Noor, Assaf Shapira, Reuven Edri, Idan Gal, Lior Wertheim, Tal Dvir. 3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts. Advanced Science, 2019; 1900344 DOI:10.1002/advs.201900344

人工知能AIが脳の情報を解読して言語化に成功

参考動画 | UCSF Neurosurgery：本研究の概要を解説した動画

カリフォルニア大学の研究者らが、脳活動の信号を解読して、音声を合成することに成功したようです。被験者に文章を声を出して読み上げてもらったときの脳活動を記録したあと、人工知能によって唇・顎・舌・喉の動きと関連する脳の信号を復号化したとのことです。

将来的には、脳梗塞や、全身の筋肉が動かなくなるALSなどによって話すことができくなった人たちのコミュニケーションツールの開発が期待されます。

ブレインマシンインターフェースや人工知能・脳に関する研究は次の記事でも取り上げています。

⇒　脳で機械を直接操作するBMIで将来「心のプライバシー」が問題に？最新動画集

⇒　人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

出典Anumanchipalli, G.K., Chartier, J. & Chang, E.F. Speech synthesis from neural decoding of spoken sentences. Nature 568, 493–498 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1119-1

北磁極が予想以上の速さで移動中、原因は不明

参考動画｜RT America：北磁極がロシアに向かって急速に移動していることを報じたニュース動画

固定した北極点とは異なり、コンパスが指す北である「北磁極」は常に移動していますが、近年その速さは想定を超えており、現在はシベリアに向かっているようです。

参考動画｜Tech Insider：北と南の磁極が逆転する現象（ポールシフト）がもしも起こったらどうなるか、などについて解説した動画

北磁極の移動速度が加速している原因は、科学者たちにとっても今のところ不明のようです。

出典Alexandra Witze. Earth’s magnetic field is acting up and geologists don’t know why. Nature. 2019 Jan;565(7738):143-144. doi: 10.1038/d41586-019-00007-1

日本語版（ネイチャー・ダイジェスト）はこちらで読めます　⇒　磁極の動きが速過ぎる！

2019年も、これからさらにどんな面白い論文が出てくるのか、今から楽しみです。可能な限り当サイトでも紹介できればと思っていますので、今後ともよろしくお願いします。

（2020年追記）※2019年の年間のAltmetricトップ100ランキングをもとに、面白いと感じた論文を新たに10本選んで、次の記事にまとめています↓

⇒ 2019年話題になった最新科学論文・ニュースまとめ10選

※2020年の記事も追加しました↓

⇒　2020年話題になった科学論文ニュースまとめ10選

ここ数年で話題になった他の研究はこちら！

⇒　2017年話題になった生物学の最新ニュース・論文まとめ10選

⇒　2018年に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

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