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神経

脳に電気刺激を与えると高齢者のワーキングメモリが20代並みまで回復したという研究結果

1: しじみ ★ 2019/04/10(水) 17:04:10.27 ID:CAP_USER

年を取るにつれて物忘れがひどくなっていくというのは仕方のないことのように思えますが、老人の頭部に電極を装着して電気刺激を与えることで、短い時間の間情報を保持して同時に処理するワーキングメモリ(作業記憶)が20代並みまで回復したという研究結果が科学誌のNature Neuroscience上で発表されています。

Working memory revived in older adults by synchronizing rhythmic brain circuits | Nature Neuroscience
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0371-x
no title


Electrical jolts to brain restored memory of elderly to that of 20-year-old | Ars Technica
https://arstechnica.com/science/2019/04/brain-jolts-revive-memory-in-elderly-turning-clock-back-four-decades/
no title


To Improve Memory, Tune It Like an Orchestra - The New York Times
https://www.nytimes.com/2019/04/08/health/aging-brain-memory.html

今回の研究を行ったのはボストン大学のロバート・ラインハルト助教授とジョン・グエン氏で、2人は高齢者の認知機能低下の主要因である「ワーキングメモリの欠損問題」に対するアプローチの1つとして、電気刺激を与えるとワーキングメモリにどのような影響があるかを測定する実験を行いました。電気刺激は前頭前野と側頭皮質の間の作用が効率化するように、被験者それぞれに合わせてカスタマイズされたものです。電気刺激は頭部に貼り付けられた電極から流れるタイプのもので、インプラントなどの手術を要しません。実験では、60歳から76歳の老人42人と比較対照群の20代の若者42人に、画像を見せた後すぐに次の画像を見せ、「2枚目の画像は1枚目の画像と同一なのか、異なっている部分があるのか」を答えるというワーキングメモリの能力を測る記憶テストを受けてもらいました。

電気刺激を与える前にテストを行ったところ、高齢者は80%の正解率でしたが、20代の若者は90%の正解率でした。その後、高齢者には25分間電気刺激を、20代の若者には偽薬効果を考慮して、「偽の電気刺激」を25分間与えました。電気刺激を与えた後に行われたテストでは、高齢者と20代の若者の正解率はいずれも90%をマークし、電気刺激によって記憶テストの結果が良くなり、偽の電気刺激では結果が変わらないことが確認されました。また、記憶力改善効果は電気刺激を加えてから約1時間持続しました。

ラインハルト氏とグエン氏は今回の研究で使用された原理を使って、「ワーキングメモリの能力を悪化させる」実験も行いました。若者の被験者の頭部に「脳波を非同期化」させる電気刺激を与えたところ、記憶テストの結果は実際に悪化したとのこと。カリフォルニア大学サンディエゴ校の神経科学者ブラッドリー・ヴォイテック氏はニューヨーク・タイムズに対し「今回の実験は慎重に管理された手法で行われており、電気刺激によるワーキングメモリの改善はまだ簡単に試せるようなものではありません」とコメントしています。

https://gigazine.net/news/20190410-electrical-stimulation-fix-brain/



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1554883450/続きを読む

アイスを食べると頭が痛くなるのはなぜなのか?どうすれば避けることができるのか?

1: しじみ ★ 2019/02/16(土) 13:27:06.81 ID:CAP_USER

冬にぬくぬくした部屋で食べるアイスクリームは格別ですが、アイスクリームやかき氷などを勢いよく食べた後にキーンと頭が痛くなる「アイスクリーム頭痛」は、実は医学的に使われている用語。このアイスクリーム頭痛はなぜ起こるのか?ということについて、タフツ医療センターの神経科学者で頭痛の専門家でもあるStephanie Goldberg氏が解説しています。

What Is Brain Freeze?
https://www.livescience.com/64131-brain-freeze.html

アイスクリーム頭痛は正式にいうと「Cold stimulus headache(寒冷刺激による頭痛)」で、性別や年齢を問わず、冷たいものを食べた人が多く経験する症状のことを指します。医学的には、なぜアイスクリーム頭痛が起こるのかは明かされていません。アイスクリーム頭痛のトリガーとなるのは「温度」であり、「冷たいものを急いで食べる」といった内部トリガーだけでなく、極寒の外へ帽子なしで出かけるといった外部トリガーによってでも頭痛は発生します。極端に冷たい食べ物や空気が口蓋あるいは喉の奥にあたると、温度に敏感なこれらの部分の血管や刺激されることになるためです。

2012年に発表された小規模な研究では、アイルランド国立大学ゴールウェイ校とハーバード大学医学部の研究者らが、13人の被験者に対して意図的にアイスクリーム頭痛を起こして体の変化を観察しました。この実験では、被験者の目の裏、脳の中央に位置する前大脳動脈の血流が突然増加することが示されており、これがアイスクリーム頭痛の原因ではないかと考えられました。増加した血流をコントロールしようと血管が収縮するために痛みが発生する可能性があるわけです。

「脳は体の中で最も重要な器官の1つで、常に動く必要のあるものです。温度に対して非常に敏感な脳は、血管を拡張することで組織の中に血液を入れ、温度を保とうとしているのだと考えられます」とハーバード大学医学部のJorge Serrador氏は述べています。血液の流入自体はアイスクリーム頭痛を説明するものではないのですが、頭蓋骨内が圧迫されることで痛みが誘発される可能性があるそうです。そして脳に対する圧が増し温度が上がると、それが危険なレベルに達しないように血管が収縮して圧を小さくしようとするのだと研究者は考えています。

また、別の仮説として、脳神経の1つである三叉神経が寒冷な刺激によって活性化させられる可能性も考えられています。三叉神経が活性化すると頭の中にある血管が瞬間的に収縮し、その後拡張します。この結果、痛みが起こることも考えられるとGoldberg氏は述べています。寒冷刺激がなくなると血管は通常のサイズに戻るため痛みは消え去ります。いずれにせよ頭痛の原因は脳ではなく血管にあるため、アイスクリーム頭痛は永続的なダメージを与えたり、命を脅かしたりすることがないわけです。

◆アイスクリーム頭痛の症状とは?

アイスクリーム頭痛の症状は以下の通り。

・冷たさにさらされると即座に痛みが発生し、30~60秒ほどで痛みがピークに達すること
・強烈な、刺すような痛みが前頭あるいは側頭にあること
・痛みが始まってから数秒から数分で痛みが消えること

口蓋や喉の奥、鼻を通して冷たいものが三叉神経を活性化すると、この情報が脳全体に中継されるため、痛みは口や鼻ではなく頭に起こります。通常、アイスクリーム頭痛は前頭部で起こるものが最も強烈で、それが側頭部、後頭部に広がっていくとのこと。この時の痛みは「うずくような痛み」「刺すような痛み」と描写されることもあれば、偏頭痛持ちの人は「拍動痛」と表現することもあります。偏頭痛持ちの人はアイスクリーム頭痛を起こしやすい傾向があることを示す研究は複数あり、これは、偏頭痛持ちの人は三叉神経が敏感であり寒冷刺激によって三叉神経が活性化されやすいためだとGoldberg氏は説明しています。

◆アイスクリーム頭痛を防ぐには?
Goldberg氏によると、アイスクリーム頭痛は特に治療を必要としないものですが、一方で防ぐことも難しいものとのこと。もちろん、冷たいアイスクリームを避けることは予防方法になりえますが、アイスクリーム頭痛を防ぐためにアイスクリームを食べないという手段をとる人は少ないはず。そこで取り得る方法として、とにかくゆっくり食べること、そしてアイスクリームなどを口蓋から遠ざけることが示されています。このほか、アイスクリーム頭痛が始まったら温かいお湯をゆっくりと飲むことや、舌を丸めて口蓋の温度に敏感な部分に当てて温めることなどを推奨している人もいるとのことです。

no title

https://gigazine.net/news/20190216-icecream-headache/



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1550291226/続きを読む

うつ病は脳血管の障害?(Nature Neuroscience掲載論文)

1: しじみ ★ 2018/01/14(日) 13:17:25.46 ID:CAP_USER

分子メカニズムをたどって行くと、
新しい組織発生の中には外界のストレス反応と共通の分子を使っている過程が多いことがわかる。
例えば、毛の発生にはEDDAと呼ばれる炎症性サイトカインTNFファミリー分子が関わり、
その結果ICAM等の接着因子が誘導される。

同じように哺乳動物で進化したリンパ節やパイエル板、乳腺などもそうだ。
もちろん、多くの病気も最近では炎症との関わりで考えられるようになっており、
動脈硬化は言うに及ばず、糖尿病でのインシュリン抵抗性も慢性炎症として捉えるようになっている。

今日紹介するニューヨーク・マウントサイナイ医大からの論文は
社会ストレスで誘導されるうつ病も血管の透過性が上昇することで始まる炎症に起因する可能性を示した研究で
11月号のNature Neuroscienceに掲載された。

タイトルは「Social stress induces neurovascular pathology promoting depression
(社会ストレスは神経血管の異常を誘導しうつ病を増悪させる)」だ。

このグループもうつ病を炎症という切り口からアプローチできないか試みていたのだと思う。
これまで、うつ病ではIL-6が上昇していることなどを報告している。
ただ、末梢血での現象が脳でも起こっているかはわからない。
特に脳血管関門が存在し、脳は末梢の影響が簡単に及ばないようできている。
そこで、脳血管関門を調べる目的で、血管内皮の接着に関わるタイトジャンクション分子claudin5(cld5)の発現を、
自分より大きなマウスと同居することでストレスのかかったマウスの脳で調べている。
結果は期待通りで、側坐核や海馬などうつ病に関わる領域のcld5の発現が落ちていることを発見した。
この結果を、組織学的、また血管の透過性のテストでも確認できるので、
ストレスにより脳の特定の領域のCld5などの接着分子発現が低下し、
結果として局所の脳血管関門が破れることがうつ病に関わる可能性が出てきた。
また、うつ病で自殺した患者さんの脳でも、同じようにcld5の発現低下が起こっていることも確認し、
これがマウスだけの現象でないことを示している。

では血管の透過性が上がればうつ病になるのか?これを調べるため、
アデノ随伴ウイルスベクターにcld5遺伝子発現を抑えるshRNAを組み込んで脳に注射する実験で、
cld5のレベルを落とすだけでうつ症状が起こることを示している。
この透過性により、様々な炎症性サイトカインが脳内に滲出し、脳内への細胞浸潤はあまり見られないが、
脳内の血管や脳室に血液細胞が溜まる不思議な炎症状態が起こることがうつ病ではないかと結論している。

cld5を低下させるだけでうつ症状が発生することを示し、
血管の変化が早期の引き金になっていることを示したことがこの論文のハイライトだろう。
ただ、なぜcld5の発現が低下するのか、EMTではないのか、
最近うつ病の原因として注目されている神経幹細胞の増殖はどうか、
などほとんど手つかずのまま残っている。

いずれにせよ、このスキームが正しいなら、うつ病の治療可能性は広がる。
次は是非、治療という観点からの論文を出して欲しいと期待する。

AASJ
http://aasj.jp/news/watch/7707


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