サイエンスニュースまとめは、 生まれたばかりのブログです。 応援して下さいね☆ お友達にもここを教えてあげて下さいね。

※取り上げて欲しいニュースやテーマを募集しています!コメント欄に書き込んで下さいね!!!

脳科学

【脳科学】プログラムのコードを読む時に活性化される脳領域は言語処理と同じではない

1: すらいむ ★ 2020/12/17(木) 14:54:47.66 ID:CAP_USER

プログラムのコードを読む時に活性化される脳の領域は言語処理と同じではない

(前略)

 今回の研究では2回に分けて実験が行われており、1回目の実験ではPythonを、2回目の実験では小さな子ども向けのプログラミング言語であるScratchJrが用いられました。
 これらはいずれも読みやすいことで知られるプログラミング言語です。

 2つの実験にはそれぞれPythonとScratchJrの知識を持つ20人以上のプログラミング経験者が参加し、fMRIで脳活動をスキャンした状態でPythonまたはScratchJrのコードを読み取り、どのような動作をするのかを考える問題に回答しました。
 また、被験者の言語領域が脳の右半球と左半球のどちらにあるのかも調査され、コードを読んでいる最中にどの部位が活性化するのかを分析しました。

 その結果、研究チームは被験者がコードを処理する際に言語領域がほとんど反応しておらず、代わりにmultiple demand networkと呼ばれるネットワークが活性化することを発見しました。
 multiple demand networkは脳の前頭葉と頭頂葉全体に広がっており、一度に多くの情報を必要とするタスクやさまざまな精神的タスクを実行する能力を担っているとのこと。

 以前の研究では、数学や論理の問題が左半球のmultiple demand networkを活性化させることが示されましたが、コードに焦点を当てた今回の研究では、左半球と右半球の両方でmultiple demand networkが活性化したそうです。
 この点から、コードを処理する際のメカニズムは数学的問題を処理する際と同じではないことが示唆されています。
 Ivanova氏は、「コンピューターコードを理解するのは独特なことのようです。これは言語と同じではなく、数学や論理とも同じではありません」と述べています。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)

Gigazine 2020年12月17日 06時00分
https://gigazine.net/news/20201217-reading-computer-code-brain-region/



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1608184487/続きを読む

脳に埋め込んだ電極で「うつ状態」から「喜びに満ちた状態」へ感情を移行させることに成功

1: みつを ★ 2021/01/25(月) 00:51:56.61 ID:51BrtpjB9

https://nazology.net/archives/80217

脳に埋め込んだ電極で「うつ状態」から「喜びに満ちた状態」へ感情を移行させることに成功

川勝康弘
2021/1/24(日) 21:00

参考文献: sciencedaily

「うつ病」は数分で治るようです。

1月18日に『Nature Medicine』に掲載された論文によれば、脳内に埋め込んだ電極で「喜びの回路」を刺激することで、難治性のうつ病が数分で改善したとのこと。

信じがたい話ですが、論文が掲載された『Nature Medicine』は権威ある『Nature』系列の科学雑誌であり、信ぴょう性は確かなようです。

しかし研究者たちは、個人差の大きな脳からどうやって「喜びの回路」をみつけたのでしょうか?
(リンク先に続きあり)

no title



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1611503516/続きを読む

セロトニン「多幸感感じます、ないとイライラします、ないと感情抑えられません」←軽視されてる理由

1: 風吹けば名無し 2020/10/20(火) 16:37:53.99 ID:LC1dXtOW0

なに??


5: 風吹けば名無し 2020/10/20(火) 16:39:03.81 ID:N7F0cvU5a

ワイは日光浴してるで


7: 風吹けば名無し 2020/10/20(火) 16:39:26.55 ID:LC1dXtOW0

>>5
めちゃくちゃ大事やね



引用元: http://tomcat.2ch.sc/test/read.cgi/livejupiter/1603179473/続きを読む

運動すると記憶力が向上!? そのメカニズムが研究から明らかに 脳内物質「エンドカンナビノイド」の効力

1: ごまカンパチ ★ 2020/10/13(火) 00:13:58.28 ID:y6JTQenx9

https://news.yahoo.co.jp/articles/23a3a09d75f651b16b9331d107420833d420e319
 日常的な運動が、身体の健康だけではなく記憶や認知能力にいい影響を及ぼすことは、いまや誰もが知る常識だ。
運動を日課にしている友人や家族が身近にいるなら、とても元気で頭が回る人たちが多いことに気づくことだろう。

このほどスイスにあるジュネーブ大学の神経科学者たちが、運動後に記憶力が向上するメカニズムをオープンアクセスのジャーナル誌「Scientific Reports」に公表した。
運動によって活性化する「エンドカンナビノイド」と呼ばれる化学物質の作用により、記憶や学習に重要な「脳の海馬」におけるニューロン間の信号伝達能力やその形が、
刺激の量に応じて変化・適応する仕組みが確認されたのだ。

■脳内麻薬「エンドカンナビノイド」の効力
「スポーツと記憶の関係はどうなっているのか。それがわたしたちが理解したかったことなのです」と、研究を率いた
ジュネーブ大学医学部基礎神経科学部のソフィー・シュワルツ教授は説明する。

これまでの研究によると、スポーツが記憶力に影響するメカニズムには、身体のなかでつくられる「エンドカンナビノイド」と呼ばれる
“脳内麻薬”が大きくかかわっていることがわかっている。
持久力を試されるマラソンやサイクリングなどをする人たちの多くが報告する多幸感、またはランナーズハイを引き起こすとされる化学分子だ。

「エンドカンナビノイドは血液中を循環し、簡単に血液脳関門を通過します。そして特殊な細胞の受容体に結合し、多幸感の引き金となるのです。
この分子は記憶処理のために主要な脳の海馬の受容体にも結合します」と、シュワルツ教授は説明する。
血液脳関門とは、血液中の有害物質を脳に入り込ませないようにするための、脳のセキュリティのような機能のことをいう。
例えば、脳にとっての不要物、多くの細菌、大きなたんぱく質などは通り抜けることができず、抗うつ剤など特定の薬剤、アルコール、カフェインなどは通過できる。
体内でつくられるエンドカンナビノイドは血液脳関門を難なく通り抜けて、直に脳に作用するというわけだ。

この研究では「新たな運動技能」を記憶できるかどうかが実験で試されている。
わたしたちの日ごろの動作は運動技能の連続であり、例えば「食べ物を口に運ぶ」という幼児が学ぶ簡単なものから、
「靴ひもを結ぶ」「タイピングする」「スマートフォンでゲームをする」などの高度なものがある。

新たな動作を習得するとき、わたしたちは1から10までのステップを頭を使って意識的に学習する「明示的学習」と、
感覚的なもので無意識に学習する「暗黙的学習」をおこなっている。
そして新たな運動技能の学習時に活発に働いている脳の部位が、記憶に重要な「海馬」と、運動機能に重要な「線条体」の回路だ。
ではスポーツの際に増えるエンドカンナビノイドは、動作を記憶するための脳の部位にどう作用するのだろうか?

■激しい運動後のほうが記憶力アップに効果的
研究チームは、スポーツが運動学習に与える影響を調べるために、特に運動を日課としているわけではない若く健康で右利きの男性15人に協力しもらった。
そして3つの身体運動のあと、記憶テストを受けてもらった。
運動と記憶テストは1度の訪問で1回、それぞれ中強度のサイクリング30分(最大心拍数70パーセント)、強度のサイクリング15分(最大心拍数80パーセント)、
または運動なしのあとに実施された。

運動後の記憶実験は次のようなものだ。画面には4つの点が隣り合って配置されていて、被験者の前にはそれぞれの点に対応する物理的な4つのボタンがある。
画面上の点が星に変わるたびに、彼らは対応するボタンをできるだけ早く押さなければならない。
ここで彼らが学習する動作は、事前に取り決められたパターン(ボタンを12回押すシーケンス)を、10回繰り返すことだ。
一度パターンを記憶してしまえば、より早くボタンを押せるという仕組みである。なお、このパターンは訪問ごとに変化する。

「これは例えば、キーボードのタイピングをできるだけ早く覚えるときと非常によく似ています」と、研究チームのブランカ・マリン・ボッシュは説明する。
「研究では強度のスポーツセッションのあと、パフォーマンスが格段に向上しました」

※続きはソースで



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1602515638/続きを読む

ダイエットする時に「断食」に頼りすぎないほうが良い理由が脳科学で確認される

1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/05/29(金) 15:35:34.58 ID:CAP_USER

気になる体重の増加をなんとかするために、食べ物の量を減らすことで体内のエネルギーを枯渇させ、体内の脂肪を燃焼させようとする「断食」に近いダイエット方法がとられることがあります。しかし、マウスを使った実験からは、動物の体には食べた量が少なくなると、体内で消費するエネルギーの量を少なくする回路が備わっており、極端な断食は逆効果であることが裏付けられています。
no title


mTORC1 in AGRP neurons integrates exteroceptive and interoceptive food-related cues in the modulation of adaptive energy expenditure in mice | eLife
https://elifesciences.org/content/6/e22848%20

Why our brain cells may prevent us burning fat when we're dieting
https://medicalxpress.com/news/2017-05-brain-cells-fat-dieting.html

ケンブリッジ大学・代謝研究ラボの研究チームはマウスを使った実験を行いました。脳の視床下部にあるニューロン(神経細胞)の一種で、食欲の出現に関連している「アグーチ関連ペプチド(AgRP)」の働きを調査したところ、体内に取り込まれるカロリー量が少ない場合には、エネルギー消費を減らして体重の減少を抑えるメカニズムが存在することを研究チームは確認したとのこと。

研究チームは、遺伝子操作技術を用いることでマウスの体内でAgRPの働きをオン・オフできる状態を作りだし、ニューロンの働きがマウスにどのような影響を与えるのかを調査しました。マウスは特殊な容器の中に置かれ、消費したエネルギーの総量を正確に測定できる環境が整えられていたとのこと。また、体温を外部から測定することでも、エネルギーの消費を測定する方法がとられたそうです。

研究からは、AgRPは体内で消費されるカロリーの量を決定し、燃焼するエネルギーの量を決める「サーモスタット」のような働きを示していることが明らかにされています。AgRPが活性化すると、動物は食欲を感じて食べ物を採って体内でエネルギーを消費しようとします。しかし、食べ物を見つけられない状況におかれると、このニューロンが大人しくなることで体内でのエネルギー消費が抑えられることにつながるとのこと。つまりこれは、体内でエネルギーが消費されず、脂肪に蓄えられたエネルギーが消費されなくなるという状況につながります。


研究を率いたクレメンス・ブルエ博士は「研究からは、脳内にある複数のニューロンが連携することで食欲とエネルギー消費量を制御していることが示されました。食べ物がある時は、これらのニューロンは私たちに食べることを促しますが、食べ物がないときは、私たちの体をある種の『セーブモード』に入れることでエネルギーの消費を抑えようとしています」と語っています。

食べ物がある時は食べ、ない時にはエネルギー消費を抑えるというこの回路の仕組みは、生き物が飢餓状態でも長く生きて生存競争に勝ち残るために身に付けてきたものと言えます。論文の主執筆者であるルーク・バーク博士は「この研究成果は、過食症と肥満に対する対処療法を作る上での参考になる可能性があります。それまでの間、体重を減らしたい人に対する最良の対処方法は、いくつかの運動を組み合わせることと、カロリー摂取をほどほどに控えることでしょう」と付け加えています。

研究チームによる論文は、以下のリンクから参照することが可能です。

mTORC1 in AGRP neurons integrates exteroceptive and interoceptive food-related cues in the modulation of adaptive energy expenditure in mice | eLife
no title


https://gigazine.net/news/20170528-brain-cells-prevent-burning-fat/



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1590734134/続きを読む

【脳科学】昏睡状態を解消し覚醒させる研究 植物状態から回復の可能性も

1: 猪木いっぱい ★ 2020/02/13(木) 01:28:01.54 ID:vPsSr6Sm9

研究者は、サルの脳の意識に不可欠な領域を刺激します。
そして、それは彼らを目覚めさせます。

神経科学の中心的な質問の1つは、脳の意識、つまり内外の感覚を体験する能力がどこで生じるかを明らかにすることです。ジャーナルNeuronの?2月12日に、研究者たちは、脳の特定の領域である中央外側視床が重要な役割を果たすように見えると報告しています。麻酔下のサルでは、この領域を刺激することで動物を覚醒させ、通常の覚醒行動を引き出すのに十分でした。

人間の脳波とfMRIの研究を含む以前の研究は、頭頂皮質と視床を含む脳の特定の領域が意識に関与しているように見えることを示唆していました。「一度に1つのエリアから録音するという古典的なアプローチを超えることにしました」と、ウィスコンシン大学マディソン校の助教授である上級作家のユーリ・ザールマンは言います。「複数のエリアから同時に記録して、ネットワーク全体の動作を確認しました。」

調査員は、動物モデルとしてサルを使用しました。覚醒、睡眠、麻酔動物を研究することにより、彼らは意識に関係する脳の領域を他の研究が行ったよりもはるかに特定の領域に絞り込むことができました。また、意識の以前の神経相関研究で提案されていたいくつかの領域を除外することができました。彼らは最終的に、前脳の奥深くにある中央外側視床に焦点を合わせました。

研究者がこの領域を特定すると、動物が麻酔下にあるときに中心側方視床が活性化され、周波??数50 Hzで領域が刺激されたときに何が起こるかをテストしました。「この小さな脳領域を刺激すると、動物を覚醒させ、覚醒時に通常皮質に見られるすべての神経活動を回復できることがわかりました」とザールマンは言います。「彼らは覚醒している場合と同じように行動しました。刺激をオフにすると、動物はすぐに無意識に戻りました。」

覚醒の1つのテストは、奇数ボールの聴覚刺激に対する神経反応でした。他のランダムな音が点在する一連のビープ音です。動物は、覚醒している動物が反応するのと同じ方法で反応した。

「私たちの電極は非常に異なるデザインです」とザールマンは言います。「それらは、私たちが刺激したい脳の構造の形状にはるかに合わせられています。また、健康で正常なシステムで見られる電気的活動をよりよく模倣しています。」

「この研究の最も重要な動機は、意識障害のある人々がより良い生活を送るのを助けることです」と、ウィスコンシン大学マディソン校心理学部の大学院生であるミシェル・レディンボー氏は言う。「意識のために必要または十分な最小限のメカニズムを理解することから始めなければならないので、脳の正しい部分を臨床的に標的とすることができます。」

「この研究には多くの刺激的な意味があります」と彼女は言います。「これらの種類の脳深部刺激電極を使用して、昏睡状態から人々を引き離すことができる可能性があります。また、臨床麻酔下の患者を安全に意識しないように監視する新しい方法の開発に役立つ可能性があります。」

解説:ウィスコンシン大マディソン校といえば電撃発毛マシンを開発したズドーン博士のいるとこ
【ハゲ】頭皮に電気パルスを浴びせまくれば髪が生えると発表される
http://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1568454190/

google翻訳
https://eurekalert.org/pub_releases/2020-02/cp-rsa020620.php
参考画像
no title



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1581524881/続きを読む

【脳科学】ニューロンの人工的な再現に成功!アルツハイマー病完治へ光明

1: 猪木いっぱい ★ 2019/12/05(木) 02:26:14.17 ID:PdCujNhl9

病気と戦うために開発された人工ニューロン

科学者は人工神経細胞を作り、人体を修復する新しい方法への道を開いた。

小さな「脳チップ」は本物のように振る舞い、いつかはアルツハイマー病などの病気の治療に使用できます。

バース大学のチームは、数学、計算、およびチップ設計の組み合わせを使用して、神経細胞(ニューロン)が自然に行うことを回路形式で複製する方法を考え出しました。

ニューロンは、脳および体の他の部分との間で信号をやり取りします。

科学者はそれらを複製することに興味を持っています。なぜなら、アルツハイマー病のような、ニューロンが変性または死ぬ病気の治療に役立つ可能性があるからです。

バース大学物理学科のアラノガレ博士は、彼らの研究の目新しさは、脳細胞の電気的性質をシリコンで作られた合成回路に移すことであると述べた。

「今まで、ニューロンはブラックボックスのようなものでしたが、ブラックボックスを開けて内部を覗き込むことができました」と彼は言いました。
「私たちの仕事はパラダイムを変えるものです。なぜなら、実際のニューロンの電気的特性を詳細に再現する堅牢な方法を提供するからです。」

神経系からの電気信号に応答する人工ニューロンを作ることは、医学の長年の目標でした。課題には、回路の設計と、回路を実際のニューロンのように動作させるパラメーターの検索が含まれます。

「生物学的ニューロンのこれらのパラメータを抽出し、作成した合成回路にこれらのパラメータをプラグインすることができました」とアラノガレ博士は述べています。

研究者らは、記憶において主要な役割を果たす脳の領域である海馬由来の細胞と、呼吸の制御に関与する脳細胞を含む2種類のニューロンを複製しました。

この研究は、心不全やアルツハイマー病などの状態を治療するための医療用インプラントなど、変性疾患で失われたニューロンを修復する可能性を広げます。

共同研究者であるニュージーランドのオークランド大学とブリストル大学の生理学者であるジュリアン・パトン教授は、次のように述べています。
認知症は「最大の健康上の課題」です

この研究は、Nature Communications誌に掲載されています。

google翻訳
https://www.bbc.com/news/science-environment-50644545
no title

アラノガレ博士 左 とハッサン 右
no title



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1575480374/続きを読む
最新記事
_
記事検索
相互RSS
連絡先
おすすめ理系学問入門書
大学学部生レベルの物理化学の名著。学んだアトキンスが何版かでマウントを取り合う人たちもいます。


基礎から丁寧に説明している量子力学。


遺伝子とは?種とは?を探究した名著。


数学とこの世界の生命との不思議な関係性を解き明かしています。

その他おすすめ書籍
これを読んで英語論文を書きました…
(理系英語論文の構文を学ぶなら、同じ分野のきちんとした英語論文の文章を参考にするのが一番良いとは思いますが、日本語思考と英語記述との橋渡しになりました。)



現代の世界情勢を理解するために最低限の世界史の知識は必須!