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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

科学者「人間と猿の違いが1%?なら猿の受精卵に人間の遺伝子1%だけ入れてみるか」

1: 風吹けば名無し 2020/06/25(木) 19:06:44.86 ID:tvVO2qE10

ドイツと日本の研究者は、ヒトとサルを分けた因子が互いに一致していない、残り1%の遺伝子の中にあるのではないかと考え、その中でも有力視されているARHGAP11B遺伝子をサルの受精卵に組み込みました。

まさしく知恵の実とも言える遺伝子を組み込んだ結果
 サル胎児の大脳新皮質の厚さは2倍になり、人間と同じような脳のシワが生まれました。

なかでも、人間とサルの脳で最も違いが大きかった脳上層部の脳細胞数の増加が著しく、サルの脳は完全にヒト化を始めていたそうです。

しかし、このままでは倫理的な問題が生じると考えた研究者によって、出産予定日の50日前に中絶が行われ、ヒト化した脳をもったサル胎児はこの世に産まれてはこれませんでした。

https://nazology.net/archives/62854

no title


166: 風吹けば名無し 2020/06/25(木) 19:22:36.06

>>1
猿の惑星やん



引用元: http://tomcat.2ch.sc/test/read.cgi/livejupiter/1593079604/続きを読む

大麻から抽出される「CBD」に1滴で脳の血流を増大させる効果を確認

1: ごまカンパチ ★ 2020/08/17(月) 22:34:11.76 ID:a60AVVYG9

https://buzzap.jp/news/20200814-cbd-increases-brain-blood-flow/
 医療大麻がもたらすものが何か、研究が大きく前進したことになります。
詳細は以下から。

◆大麻の成分「CBD」っていったいどんなもの?
カナダで大麻が合法化され、アメリカ合衆国でも大麻合法州が増え続けていますが、そんな大麻の使い道として世界中で広く関心を集めているのが医療大麻です。
医療大麻は韓国やタイ、レバノンなどでも合法化されており、終末医療でのターミナルケアをはじめ、各国で研究が続けられています。
そんな中でも大麻から抽出される有効成分のひとつ「CBD(カンナビジオール)」には向精神作用がないことから多くの国で取り締まり対象となっておらず、
サプリメントや健康食品のようにカジュアルに販売されています。

CBDは日本でも大麻取締法の対象にはなっておらず完全に合法。
楽天でも販売されており、ドン・キホーテには既にCBDコーナーが開設されていたりもします。
このCBDの「効能」としてよく謳われるのが「ストレスの軽減」や「精神の安定」「抑鬱状態の改善」など。
ハイにならずに気分を沈静させ、イライラやストレスを解消しつつ眠りやすくなるため、仕事などで疲れている時などに適しているとされています。

◆CBDに1滴で脳の血流を増大させる効果が確認
そんなCBDに、わずか1滴で劇的に脳の血流を増大させる効果があることを示した研究がジャーナル「Journal of Psychopharmacology」に報告されました。
ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの科学者らは15人の健康な若者に600mgのCBDと対照実験のプラシーボを経口投与し、
MRIを用いて脳の酸素レベルの変化を計測しました。

その結果、わずか1滴分のCBDの投与によって脳の記憶と学習、感情を司る海馬で著しい血流の増大が見られ、
また同時に社会的行為や意思決定に重要な役割を果たす前頭前野の眼窩前頭皮質でも血流が増えていました。
「CBDによって海馬をはじめとした脳の記憶処理に重要な役割を果たす部位の血流が増大することを発見したのは、知る限りでこの研究が初めてだ」
と研究を主導したMichael Bloomfield博士は指摘します。

これまでもCBDには不安の処理やうつ病、てんかん、慢性痛などへの効果が研究で示されており、記憶力の強化も指摘されてきました。
今回の研究結果は記憶と深い繫がりのある海馬での血流が大きく増えたことも示しており、記憶力との関係にもさらなる光が当たったことになります。

no title



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1597671251/続きを読む

錯覚が起きているのは脳ではなく、目の「網膜」という新説

1: しじみ ★ 2020/06/24(水) 17:29:48.10 ID:CAP_USER

→明るさにかかわる錯覚の原理は100年以上研究されている
→脳が錯覚に介在している場合、ありえない錯覚のパターンが見つけ出され、脳の錯覚への介在が疑われる
→実験の結果、明るさの錯覚は脳でなく網膜の単純な神経回路で起きていた

no title

上の図は明るさを用いた錯覚を引き起こす典型的なものです。

影の部分にある「B」が描かれたマスは、明るい部分にある「A」と描かれたマスはより明るくみえます。
no title


「A」マスの右下の濃い色のマスが上下で色合いが変化しているのが錯覚のキーになっている。「A」マスの右下のマスを取り除くと、一気に同じ色にみえてくる/Credit:EdwardH.Adelson(文字はナゾロジー編集部記入)
ですが、周りのマスをはぎ取っていくと、実際は同じ明るさにあることがわかります。

脳を研究する研究者たちは、この錯覚(明るさ、輝度コントラスト)の背後にあるメカニズムを、100年以上にわたって解明しようと努めてきました。

しかし、ヒトの認識にかかわる部分は容易に解明できませんでした。

研究者たちはただ漠然と、「脳の調節機能にかかわる高度な働きが関与しているのだろう…」と、考えるしかなかったそうです。

ですが新たなMIT(マサチューセッツ工科大学)主導の研究によって、輝度コントラストの錯覚の発生地点は脳ではなく、網膜であることが証明されました。

錯覚は私たちの脳に辿り着く前の段階で、既に起きており、脳は後から認識するに過ぎないというのです。

MITの研究者たちは、認識問題の霧をどうやって切り抜けたのでしょうか?

■常に影のほうのドットが明るくみえる訳ではない

no title

画像をみると、まず脳は画像の各位置の明るさを特定します。

しかしながら、この特定は画像から発せられる光量に比例するとは限りません。

私たちの知覚は、特定の場所の色の濃さを、その場所を照らしている光の量とかけあわせて認識するからです。

そのため、上の図のように、影の場所にある明るいドット(右上と左下)に認識力を多く注いだ場合、明るい場所にある暗いドット(左上と右下)よりも、明るくみえる錯覚を起こします(実際には左右のドットは同じ色)。

反対に、明るい場所にある暗いドット(左上と右下)に認識力を多く注いだ場合、影の場所にある明るいドット(右上と左下)がより明るくみえてしまいます。

問題は「そのかけあわせが何処で行われているか?」になります。

錯覚の研究が盛んにおこなわれるようになった19世紀から現在に至るまで、このかけあわせは脳で行われると考えられてきました。

脳の明るさの調節を行う高度な働きが、錯覚をうみだしたと考えていたからです。

しかし、この説には不可解な点がありました。
no title


なぜなら、上の図のような「影の方のドットが暗くみえる」逆パターンが存在したからです。

「だからどうした?」

と、思われるかもしれませんがMITの研究者たちは、これは重要かつ決定的な事実だと考えました。

というのも「影の方のドットが明るくみえる」ように脳が介入をかけているなら、本来、逆は起こらないはずです。

しかし、逆がある。

すなわち、明るさの判断には脳の介在そのものが無い可能性が出てきたのです。

続きはソースで

https://nazology.net/archives/63082



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1592987388/続きを読む

北京で「脳脊髄液から新型コロナウイルス検出」の衝撃

1: 砂漠のマスカレード ★ 2020/03/13(金) 06:53:09.15 ID:6bo1z/aV9

3月7日に山梨県で20代男性が、日本で初めて新型コロナウイルス性髄膜炎(脳と脊髄を包む膜の炎症)と診断された。
北京でも新型肺炎患者の脳脊髄液から新型コロナウイルスが検出され、中枢神経系への侵入例として注目されている。
中国の独立系メディア「財新」取材班が、”未知のウイルス”の正体に迫った。

新型コロナウイルスが肺炎だけでなく、脳炎を引き起こすかどうかが注目を集めている。

このほど首都医科大学付属北京地壇病院は、新型肺炎患者の脳脊髄液(訳注:脳室やクモ膜下腔を満たす無色透明の液)から新型コロナウイルスが検出され、ウイルス性脳炎であると臨床診断されたと発表した。
これは、新型コロナウイルスが患者の中枢神経系を攻撃する可能性を示す1つの証拠だ。

■56歳男性患者は顎が頻繁にけいれん

ウイルス性脳炎は比較的よくみられる中枢神経系の感染症だ。患者の発症時の臨床症状はけいれん、意識障害、反応の鈍さ、四肢まひ、髄膜(訳注:脳と脊髄を包む膜)刺激症状などである。

地壇病院で治療を受けていた56歳の男性患者は、新型肺炎の発症から10日目にいらいらし始め、落ち着かなくなった。これは軽度の神経系ダメージの症状の1つとみられている。

そのとき患者は危篤状態となっていた。急性呼吸不全となり、すぐさまICU(集中治療室)に運び込まれ、気管挿管(訳注:気道確保方法の1つ)などを受けた。
4日間の治療を経て呼吸不全が改善し、医師は鎮静(訳注:薬物などで神経の興奮を鎮めること)を中止した。

だがこのとき、患者は顎と口元が頻繁にけいれんし、げっぷも続き、四肢の筋張力が高まり、両膝の反射は過剰になり、両足のバビンスキー反射(訳注:病的な反射の一種)などの症状も出ていた。
神経系がダメージを受けた際の典型的な臨床症状である。

こうした症状は、ウイルス以外にも、患者自身の基礎疾患や酸素不足が誘因になることがある。だが、気管挿管によって患者の酸素不足は速やかに改善していた。
頭部CT検査や脳脊髄液の生化学検査(訳注:血液や尿、細胞の一部を採取して行う化学的な分析)を経て、地壇病院は患者の基礎疾患が誘因である可能性も排除。
最後に患者の脳脊髄液から新型コロナウイルスを検出し、臨床症状とあわせてウイルス性脳炎と診断したのだ。

■どうやって脳脊髄液に侵入したのか

ただ、脳脊髄液から新型コロナウイルスが検出されたからといって、新型コロナウイルスが中枢神経系に感染したと確定できるだろうか。

あるウイルス学者や臨床医師は、確実な証拠を得るには、患者の脳の生検(訳注:生きた人間の組織の一部を採取して行う検査)で新型コロナウイルスが発見される必要があると指摘した。
この患者は2月25日に全快し退院したため、脳の生検を受けていない。

とはいえ、この症例は重症・危篤の新型肺炎患者を治療するうえで非常に参考になる。救急を担当する地壇病院重症医学科主任の劉景院は、科の公式SNSアカウントで、
「一部のすぐに死亡した新型肺炎患者は意識不明状態になったことがあり、ウイルス性脳炎が原因の1つかもしれない」と、医療関係者に注意を促した。

新型コロナウイルスはどうやって患者の脳脊髄液に侵入したのか。脳炎の治療経験を持つ新型肺炎指定病院重症科のある医師によると、1つの可能性は咽頭からの侵入だ。
この患者の咽頭には新型コロナウイルスが集中していた。のどは脳に近く、とくに副鼻腔は脳から1層の組織を隔てただけだ。

だが、この侵入経路である可能性はとても低いという。「ほぼすべてのウイルス性脳炎は、血液を通して感染するものだ」と前出の医師は話す。
今回の患者の場合、まずウイルスが肺に感染し、その後ほかの部位に感染したと同医師はみている。

人体の血液は肺を通って酸素と結合し、それから全身をめぐる。
肺胞にウイルスがいる場合、ウイルスは肺胞から血液に入り、それから脳脊髄液へと侵入する可能性が非常に高い。

ほかにも、新型肺炎患者の病理解剖(訳注:病死者の死因などを解明するために行う解剖)によって、ウイルスがリンパ系に進入しうることがわかった。
脳脊髄液がリンパ系を通じてウイルスに感染した可能性も高いという。

ひとたび患者が説明不能な意識不明状態に陥ったならば、ウイルス性脳炎を疑うべきだ。この点でも地壇病院の症例が参考になる。
財新の調査によると、湖北省武漢における初期の数十の死亡例において、意識不明状態になったケースが多く見られた。
だが、当時の症例に関する資料は限られており、専門家チームも意識不明の原因を確定できていない。

https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20200313-00336503-toyo-bus_all
3/13(金) 5:45配信



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1584049989/続きを読む

単細胞生物も「考えてから行動」する:ラッパムシの実験から見えた意思決定の分子アルゴリズム

1: 朝一から閉店までφ ★ 2020/02/15(土) 18:08:17.57 ID:CAP_USER

2020.2.15 16:00
WIRED

 単細胞生物であるラッパムシは、実は「考えて」から行動している可能性がある--。そんな研究結果が、このほど公表された。外部から刺激を与えられたラッパムシは、どうやら“判断”を下して回避行動をとっているようなのだ。

TEXT BY SANAE AKIYAMA

人間社会では、考えなしに行動をする人のことを「単細胞!」と揶揄することがある。ところが当の単細胞生物は、これまで考えられていたよりも複雑に“思考”しているようだ。

「ラッパムシのような単細胞生物は、多細胞生物が生まれる以前は頂点に立っていた捕食者であり、多くの異なる水生環境で非常に広範囲に生息していました」と、ハーバード大学システム生物学部のジェレミー・グナワルデナ教授は説明する。「単細胞生物は何を避けるべきか、どこで食べるべきか、そして生きるために必要なすべてを把握すべく“利口”でなくてはなりません。それができる複雑な方法があるのは明らかでしょう」

つまり、単細胞生物は複雑な思考ができる--ということなのか?







ラッパムシが示した回避行動の意味

過去の研究を見ると、米国の生物学者ハーバート=スペンサー・ジェニングスが1906年、繊毛虫の一種である単細胞生物「ラッパムシ(Stentor roeselii)」を題材にし、反復刺激に対する段階的な回避行動を報告している。トランペットのような形をしたラッパムシは、池や沼地などの腐敗した葉の裏などに付着している。

これは単細胞生物のなかでは非常に大きな生物だ。ラッパ状になった頭頂部の囲口部は、繊毛(せんもう)と呼ばれる毛のような突起に覆われていて、それらは遊泳や食物の摂取に欠かせない構造になっている。

このときジェニングス博士が実施した実験は、染料であるカーマインパウダーをラッパムシの口めがけて放出するという、非常にシンプルなものだった。それは単に、ラッパムシがわずらわしい刺激物に対してどう反応するのかを観察したものである。

刺激物に晒されたラッパムシは、最初に体をくねらせて刺激物を回避し、次に繊毛の動きを変えて回転した。また刺激物の粒子を吸い込む代わりに、それらを吐き出した。それでもわずらわしい刺激から解放されなければ、ラッパムシは付着部に向かって急激に縮み込み、ついには付着根を離して泳ぎ去ってしまった。

これら一連の回避行動は当時、単細胞生物で報告されたなかでは最も複雑な行動であると関心を引いた。ところが、1967年に実施された再実験ではこの回避行動を再現できず、長いあいだ忘れ去られていたのだという。

ところが今回、ラッパムシに興味を引かれた研究者がかつての論文を調べたところ、再現性に欠けると烙印を押された実験の対象はラッパムシの別種「Stentor coeruleus」だったことが判明した。こちらの種は何かに付着してエサを探すのではなく、遊泳を好む種だったというわけだ。






数学が証明した段階的な行動
     ===== 後略 =====
全文は下記URLで
https://www.sankei.com/smp/wired/news/200215/wir2002150001-s1.html


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賢さは脳の大きさよりもむしろ血流にあった 人類の祖先の頭蓋骨からわかったこと

1: みずいろの雨 ★ 2020/02/06(木) 05:24:33.70 ID:rVgMPGCF9

 人間の知能はいかにして進化したのか? この謎を解き明かすため、考古学者たちは長年、道具や火を使用した痕跡、あるいは頭蓋骨から分かる脳の大きさの変化といった手がかりを調べてきた。

 しかし南アフリカ、ウィットウォーターズランド大学の研究グループは、私たちの祖先の知能を推測するためにまた別のユニークな方法を利用している。

 頭蓋骨の化石を調べることで、脳が機能するために必要な血液の量、すなわちエネルギーを調べることができる。ここから祖先がどのくらい物事を考えていたのか読み取るのだ。

■ 脳の代謝率が大きいほど脳の性能が上がる

 よくある前提は、祖先の知能は脳が大きくなるにつれて向上したというものだ。もちろん間違いではない。現生の霊長類ならば、脳内の神経細胞の数はその体積におおむね比例する。
 
 また哺乳類全般の研究からは、脳の代謝率――つまりそれが機能するために必要になるエネルギー量は、大きさにほぼ比例することも明らかになっている。

 脳の情報処理を担うのは、神経細胞(ニューロン)とそれらの結合(シナプス)だ。シナプスは、コンピューターに例えればトランジスタのように情報処理を行う部位である。

 人間の脳には、800億を超えるニューロンと1000兆ものシナプスがある。それは人体のたった2パーセントを占めるに過ぎないが、消費されるエネルギーは全体の20パーセント(安静時)にも達する。

 そして、そのうちの7割は、シナプスがニューロン間で情報を伝達する神経化学物質を作り出すために使われている。

■ 電気と電源ケーブル = 血液と頸動脈

 人類の祖先の脳がどのくらいのエネルギーを使用していたのか明らかにするために、『Proceedings of The Royal Society B』に掲載された今回の研究は、脳に流れる血流量に着目している。

 人間の脳は毎秒10ミリリットルの血液を必要とする。これは起きていようと寝ていようと、運動や数学をしていようとほとんど変わらない。
 
 この点に関して、脳はかなりエネルギー消費の激しいスーパーコンピューターのようなものだ。高性能のコンピューターは、その分消費する電力も多くなるし、それを供給するために太い電源ケーブルが必要になる。

 同じことが脳にも言える。認知機能が高度になるほど代謝率は上がり、太い血管でそれだけたくさんの血液を流し、酸素を供給してやらねばならない。

 脳の認知機能を司る大脳への血流は、2本の内頸動脈からやってくる。その動脈の太さは、そこを流れる血流量に関係し、それはすなわち血液が流れ着く脳が必要とする酸素の量に関係する。

■ アウストラロピテクスの脳はゴリラの半分しか血液を必要としない

 研究グループは、50本の先行研究に基づき血流量と動脈のサイズとの関係を、頭蓋骨の底にあいている穴の大きさから内頸動脈の太さを割り出した。

 さらに、現生の類人猿96種(チンパンジー、オランウータン、ゴリラなど)の頭蓋骨の穴を計測。そうしたデータを400万~200万年前に生きていたとされるアウストラロピテクスの頭蓋骨と比較した。

 チンパンジーとオランウータンの脳の容積はおよそ350ミリリットル、ゴリラとアウストラロピテクスはそれよりやや大きく500ミリリットルである。

 従来の説によれば、アウストラロピテクスは他の動物よりも多少なりとも賢いはずだ。ところが、今回の研究では、アウストラロピテクスの脳の血流量は、チンパンジーやオランウータンの3分の2、ゴリラの半分程度でしかないことが判明したのだ。

 これまでアウストラロピテクスの知能は人間と類人猿の中間くらいと考えられてきたが、それが誤りである可能性が浮上したのである。

■ ヒトの脳は大きさ以上に多くの血液を必要とした

 人間とそれ以外の多くの現生霊長類の場合、内頸動脈の血流量は、脳の大きさに直接比例しているように見える。つまり、脳の大きさが2倍になれば、血流量もまた2倍になるということだ。

 これは意外なことではある。というのも、ほとんどの内臓の場合、そのサイズが大きくなっても代謝率は少しずつしか上昇しないからだ。哺乳類では、内蔵の大きさが2倍になっても、代謝率は1.7倍にしかならない。
 
全文はソースで
http://karapaia.com/archives/52287231.html
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引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1580934273/続きを読む
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