人工培養脳にテニスゲームを教えると5分で理解し遊び始めると判明！

人工培養脳にテニスゲームを教えると5分で理解し遊び始めると判明！
Credit:In vitro neurons learn and exhibit sentience when embodied in a simulated game-world . bioRxiv (2021)

全ての画像を見る

人工培養脳が人間のゲームで遊びはじめました。

英国ロンドン大学で行われた研究によれば、培養されたヒトの脳にテニスゲームの遊び方を教えるのに成功した、とのこと。

これまで作られた人工培養脳（脳オルガノイド）は培養漕の中で浮かんだり、目を生やして辺りを見回すくらいしかできませんでした。

今回の脳オルガノイドは目はありませんが、無数の電極と接続されており、ゲーム機からボールの位置情報を受け取ると、自分の意思で「バー」を動かしてボールを跳ね返します。

ゲームをプレイする「意思」と「知性」を持った脳オルガノイドの出現により、脳オルガノイドは単なる人体実験の代用品から「生体AI」へと進化すると期待されます。

研究内容の詳細は12月3日にプレプリントサーバーの『boiRxiv』にて公開されています。

目次 人工培養脳にテニスゲームを教えると5分で理解し遊び始めると判明！「ヒト脳オルガノイド」VS「マウス脳オルガノイド」どっちがゲーム上手か？脳オル…

全ての画像を見る

参考文献

Human brain cells grown in a petri dish learn to play Pong faster than AI: Mini-brains fire off neurons to move the paddle back and forth according to the location of the ball in the video game
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-10322247/Human-brain-cells-grown-petri-dish-learn-play-Pong-faster-AII.html#comments

元論文

In vitro neurons learn and exhibit sentience when embodied in a simulated game-world
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.02.471005v2.full

未知のデータを高精度に認識できるAI技術を開発　富士通とMIT

富士通は2021年12月9日、マサチューセッツ工科大学（MIT）のCenter for Brains, Minds and Machines（CBMM）と共同で、学習時のデータと傾向が大きく異なる未知のデータに対しても高 […]

The post 未知のデータを高精度に認識できるAI技術を開発　富士通とMIT first appeared on fabcross for エンジニア.

運動好きなマウスの血を輸血すると「脳機能がブーストされる」と明らかに

運動好きなマウスの血液が動かないマウスの脳機能をブーストする
Credit:Canva . ナゾロジー編集部

全ての画像を見る

運動の利点は輸血で伝わるようです。

米国スタンフォード大学で行われた研究によれば、運動を行っているマウスの血を抜き取り、同じ年齢の運動をしていないマウスに輸血したところ、脳機能が大幅に改善していることが判明した、とのこと。

運動をしているマウスの血中に多く含まれる、抗炎症効果があるタンパク質が、運動をしていないマウスの脳の炎症を抑え、海馬に新しいニューロンを生成することで認知機能の改善につながっていました。

運動と脳をつなぐメカニズムが解明されたことで、寝たきりの高齢者など運動が難しい人々の脳に、運動の有益な効果を伝達することが可能になります。

研究内容の詳細は12月8日に『Nature』に掲載されました。

目次 運動好きなマウスの血液が動かないマウスの脳機能をブーストする運動は脳の炎症を抑えるタンパク質を肝臓から分泌する運動を偽装する脳機能改善薬が開発…

全ての画像を見る

参考文献

Blood from marathoner mice boosts brain function in their couch-potato counterparts
https://med.stanford.edu/news/all-news/2021/12/mouse-blood-exercise.html

元論文

Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04183-x

シナプスは筋肉に匹敵する「力で情報伝達」していたと判明！

シナプスでは筋肉に匹敵する「力で情報伝達」がされていたと判明！
Credit:Canva . ナゾロジー編集部

全ての画像を見る

脳は力（物理）で記憶するようです。

日本の東京大学で行われた研究によれば、脳細胞の接合部「シナプス」は細胞同士の物理的な圧力を使って情報伝達を行い長期記憶を形成していく、とのこと。

脳細胞の情報伝達といえば、電気を使う「電気伝達」や神経伝達物質による「化学伝達」だけであると考えられていましたが、細胞同士の押し合いによる純粋な「力学的伝達」も存在するようです。

さらに脳細胞同士の押し合いの力を測定したところ、1cm平方あたり500gと筋肉に匹敵することが判明。

どうやら私たちの脳細胞は思ったよりもずっとマッスル（ある意味で脳筋）な方法で情報伝達を行っていたようです。

研究内容の詳細は11月24日に『Nature』に掲載されました。

目次 シナプスでは筋肉に匹敵する「力で情報伝達」がされていたと判明！個人差の根源は脳細胞の力学的特性にあるかもしれない シナプスでは筋肉に匹敵する「…

全ての画像を見る

参考文献

「 脳は記憶を力で刻む—シナプスの力と圧感覚による新しい伝達様式の発見— 」
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20211125/pdf/20211125.pdf

元論文

Mechanical actions of dendritic-spine enlargement on presynaptic exocytosis
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04125-7

腸は第2の脳ではなく、むしろ「脳の方が腸から生まれた」と判明！

腸は第2の脳ではなくむしろ腸の一部から脳がうまれたと判明！
Credit:Canva . ナゾロジー運営部

全ての画像を見る

ニューロンの起源は腸のようです。

ドイツにあるヨーロッパ分子生物学研究所（EMBL）で行われた研究によれば、脳を構成するニューロンの起源は、消化システムの制御を行う細胞であった可能性が高い、とのこと。

近年では腸にもニューロンがあり、脳との関係の深さから「腸は第2の脳」と言われるようになりましたが、逆でした。

研究によれば、ニューロンの原形となる細胞は最初に消化システムで誕生し、後に脳に転用されるようになったようです。

つまり順番にこだわるならば、腸は第2の脳ではなくむしろ、脳が第2の腸ということになります。

しかし、研究者たちはこの常識を引っくり返すような結論を、いかにして導き出したのでしょうか？

研究内容の詳細は11月4日に『Science』に掲載されました。

目次 腸は第2の脳ではなくむしろ腸の一部から脳がうまれたと判明！脳は腸の一部が変化して誕生した腸内細菌叢は脳より古い起源をもっている 腸は第2の脳で…

全ての画像を見る

参考文献

More than a gut reaction
https://www.embl.org/news/science/more-than-a-gut-reaction/

元論文

Profiling cellular diversity in sponges informs animal cell type and nervous system evolution
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj2949

光でマウスの記憶を消すことに成功！　MIBの世界に一歩前進！

光でマウスの記憶を消すことに成功！　MIBの世界に一歩前進！
Credit:Canva . ナゾロジー編集部

全ての画像を見る

光で記憶が消せるようになりました。

日本の京都大学で行われた研究によれば、脳の特定の場所に光をあてることで、マウスの特定の時期に形成された記憶を消去することに成功した、とのこと。

映画「メン・イン・ブラック」では閃光を放って記憶を消す装置「ニューラライザー」が登場しますが、現実の世界でも同じことができるようになるかもしれません。

研究内容の詳細は11月11日に『Science』に掲載されました。

目次 光でマウスの記憶を消すことに成功！　SFの世界に一歩前進！マウスの脳に細い光ファイバーを刺し込む長期記憶は2日目の夜に作られる 光でマウスの記…

全ての画像を見る

参考文献

Using optogenetics, scientists pinpoint the location and timing of memory formation in mice
https://www.statnews.com/2021/11/11/using-optogenetics-scientists-pinpoint-location-timing-of-memory-formation-in-mice/

元論文

Stepwise synaptic plasticity events drive the early phase of memory consolidation
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj9195

振動する超分子薬で脊椎を損傷したマウスを再び歩かせることに成功！

振動する超分子薬で脊椎を損傷したマウスを再び歩かせることに成功！
Credit:Z. ÁLVAREZ et al . Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury . Science (2021)

全ての画像を見る

事故後の車椅子生活が過去のものになるかもしれません。

米国ノースウェスタン大学で行われた研究によれば、脊椎を損傷して後ろ足が動かなくなったマウスに新開発の「振動する超分子薬」を注射したところ、再び歩けるようになった、とのこと。

脊椎の再生技術が実現すれば、多くの人々が再び自分の脚であるけるようになるでしょう。

しかし新開発の「超分子薬」とは、いったいどんなものなのでしょうか？

研究内容の詳細は11月11日に『Science』に掲載されています。

目次 脊椎を損傷したマウスを再び歩かせることに成功！振動する超分子薬で神経細胞にショックを与えて再生させる人間も注射1本で脊椎損傷を回復できるかもし…

全ての画像を見る

参考文献

‘Dancing molecules’ successfully repair severe spinal cord injuries
https://news.northwestern.edu/stories/2021/11/dancing-molecules-successfully-repair-severe-spinal-cord-injuries/
In Astonishing Feat, a New Drug Reversed Paralysis in Mice With Spinal Cord Injury
https://www.sciencealert.com/new-drug-reversed-paralysis-in-mice-with-spinal-injuries

元論文

Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh3602

脳に電極を刺し「うつ病スイッチ」を刺激する臨床試験が開始される

脳に電極を刺し「うつ病スイッチ」を刺激する臨床試験が開始！
Credit:JMARCHIN

全ての画像を見る

うつ病にはスイッチがあるようです。

米国エモリー大学で行われた研究によれば、うつ病の発生源となっている回路に電極を刺し込んで1時間ほど刺激するだけで、薬の効果が無かった患者たちの症状が回復した、とのこと。

薬を用いたうつ病の治療は通常、数か月を要するものなのに、わずか1時間の電気刺激で回復がみられたという結果は非常に驚きです。

研究内容の詳細は11月3日に『Translational Psychiatry』で公開されています。

目次 脳に電極を刺し「うつ病スイッチ」を刺激する治療法が第二相に進出！電気刺激はβ波を抑えてネガディブな思考回路を遮断した臨床試験は第二相がはじまり…

全ての画像を見る

参考文献

Stimulation of brain’s “depression switch” offers rapid, sustained relief
https://newatlas.com/medical/stimulation-brain-depression-switch-rapid-sustained-relief/
Biomarker Identified for Early Antidepressant Effects of Deep Brain Stimulation
https://www.genengnews.com/neurological-disorders/biomarker-identified-for-early-antidepressant-effects-of-deep-brain-stimulation/

元論文

Intraoperative neural signals predict rapid antidepressant effects of deep brain stimulation
https://www.nature.com/articles/s41398-021-01669-0

イキイキ生活で活性化する「ボケ防止遺伝子」を発見！　アルツハイマーを封じ込めることに成功

イキイキ生活で活性化する「ボケ防止遺伝子」を発見！　アルツハイマーを封じ込めることに成功
Credit:Canva . ナゾロジー編集部

全ての画像を見る

イキイキ生活をボケ防止に変換してくれる遺伝子があるようです。

米国MIT（マサチューセッツ工科大学）で行われた研究によれば、刺激が多い環境に反応して、認知機能を維持する遺伝子「MEF2」が発見された、とのこと。

教育レベルが高かったり生きがいを得て刺激的な日々を送っている人間、そしてオモチャの多い環境で育ったマウスは「MEF2」が活性化されており、認知症の発生率が大きく下がっていたのです。

研究内容の詳細は11月3日に『Science TranslationalMedicine』で公開されています。

目次 イキイキ生活で活性化する「ボケ防止遺伝子」を発見！イキイキマウスはアルツハイマー病になっても症状が抑えられるボケ防止遺伝子を破壊されたマウスに…

全ての画像を見る

参考文献

Study links gene to cognitive resilience in the elderly
https://news.mit.edu/2021/gene-cognitive-resilience-elderly-1103

元論文

MEF2 is a key regulator of cognitive potential and confers resilience to neurodegeneration
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abd7695

サルの脳に500本の電極を刺し込んで「仲間を見分ける脳回路」を発見

サルの脳に500本の電極を刺し込んで仲間とその他を決定する回路を発見！
Credit:Canva . ナゾロジー編集部

全ての画像を見る

仲間回路の存在がサルで確認されました。

米国ハーバード大学で行われた研究によれば、サルが相手を仲間として認定し、利他的なプレゼントをするときに活性化する「仲間回路」が発見された、とのこと。

またプレゼントをもらったサルは、自分がプレゼントをあげられる状況になると同様の仲間回路を作動させ、お返しをするようです。

仲間回路の存在は、サルの脳に500本の電極を刺し込み、個々の脳細胞の活動を調査することで明らかになりました。

研究内容の詳細は10月22日に『Science』にて公開されています。

目次 サルの脳に500本の電極を刺し込んで仲間とその他を決定する回路を発見！仲間回路を遮断すると嫌いなはずのサルにプレゼントするようになる サルの脳…

全ての画像を見る

参考文献

Researchers map neurons in the brain involved with social interactions with others in groups
https://www.massgeneral.org/news/press-release/Researchers-map-neurons-in-the-brain-involved-with-social-interactions-with-others-in-groups

元論文

Social agent identity cells in the prefrontal cortex of interacting groups of primates
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb4149