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脳科学ブログ(教育への架橋)

脳科学の知見を生かし、実践現場との架橋・融合をめざす。仮説・実践・検証により、教育のエビデンスを生みだし、揺るぎなき教育の一端を担いたい。“教育は愛、愛こそ教育” 願いは子どもの幸せである。


「エピジェネティクス」B [2015年06月29日(Mon)]
     「エピジェネティクス」B

・気性が穏やかなイタリアミツバチと、集団で人を刺し殺す
 こともある獰猛なアフリカナイズドミツバチ(キラー・ビ
 ー)を調べるとどうなるか。
・ミツバチ類は高度な社会性をもつ昆虫で、それぞれの役割
 は階層により成り立っている。
・これらのミツバチの見かけにほとんど変わりはないが、キ
 ラー・ビーには自分のテリトリーを守るため、非常に攻撃
 的になるという性質がある。
・孵化したばかりの幼虫ならば、別種でもそれぞれの巣に受
 け入れられる。
・“養子“に出されたイタリアミツバチは、養い親のキラー・
 ビーと同じようにキレやすく攻撃的になる。
・逆にイタリアミツバチに育てられたキラー・ビーは、育て
 の親に倣っておとなしくなる。
・年を重ねたキラー・ビーがより攻撃的になる。警戒フェロ
 モンという“環境的な刺激”が、個体をより凶暴化させる。
・キラー・ビーの5〜10%の遺伝子は警戒フェロモンに反応
 し、護衛、兵隊、食料調達などの役割を決めていた。
・キラー・ビーの警戒フェロモンに晒されて育ったイタリア
 ミツバチの遺伝子も、これに影響を受けていた。生まれも
 ったゲノムの塩基配列は変わっていなかった。
・しかし、イタリアミツバチは警戒フェロモンの影響により、
 温厚から獰猛な性格になるように、「遺伝子のスイッチ」
 が大きく切り替わっていた。
「エピジェネティクス」A [2015年06月29日(Mon)]
「エピジェネティクス」A

・社会的環境がもたらす生物学的反応を「エピジェネティク
 ス」という。
・遺伝子も「朱に交われば赤くなる」
・「DNA」とは生命の設計図、「遺伝子」とは設計図に書か
 れた詳細
・ひとつ、あなたに質問したい。あなたを取り囲む環境や経
 験。つまり文化や社会、そして主観的な強い感情といった
 ものは、細胞内の遺伝子に影響するものだと思うだろうか? 
・2003年にヒトゲノム計画により解読を終えた。両親から
 受け継いだ遺伝子は生涯において不変だという考えが一般
 にも広まった。確かに、遺伝子の情報によりタンパク質が
 つくられ体となるのは、人間に限らずどの生物にも共通す
 る仕組みだ。
・約2万2,000の遺伝子は原則変わらない。しかし同じ遺伝情
 報をもつはずの一卵性双生児が、まったく違う性格となり、
 時に片一方だけが遺伝性の病気を患うことがある。
・一卵性双生児が別々の言語を話し、異なる文化に育ち、食
 べ物も生活習慣も何もかもがまったく違う環境で育った場
 合、ふたりの遺伝子にどのような違いが現れる。
・遺伝子の分子構造は、思っていたよりも環境に影響を受け
 る。遺伝子が運命を決定づけるのではない。遺伝子が発現
 するかどうかは“可能性”に過ぎない。
「エピジェネティクス」@ [2015年06月28日(Sun)]
遺伝子はDNAで構成されている。このDNA配列に変化が起
こると、その変化は細胞分裂を介して、あるいは個体を通
して、次の世代に受け継がれる。これを「エピジェネティ
クス」という。
一般的に、人間の成長・発達は「遺伝と環境」加えて本
人の「チョイス」による。「チョイス」の連続が生活その
ものである。「チョイス」の質が成長の質を決める大きな
要因である。日々の生活の中で何を「チョイス」するか。
「チョイス」が本人の成長を決定する。
「エピジェネティクス」はDNAで起こっている「チョイス」
ともいえる。

       「エピジェネティクス」

・同じ遺伝子を持つ一卵性双生児でも、1人は遺伝性の病気
 を発病し、もう1人は健康である。遺伝子は同じでも、エ
 ピジェネティックには違いがあるからだ。
 遺伝子の働きはもっと自由なものです。
・エピジェネティックな違いはどうして発生するのか、その
 複雑なシステムや遺伝子が環境から受ける影響、世代を超
 えて子孫に遺伝する仕組みは? 
・ノックアウトマウス:3年とか4年ぐらいかかり、一匹の
 マウスを作り出すのにポルシェ3台分ぐらいのすごい研究
 費をかけたのに、作ったマウスが全然異常がなくてピンピ
 ンして健康そのものだった。遺伝子同士は互いにもっと動
 的に作用して、平衡状態にあることに気がついてきた。
・多くの遺伝子は、いろんな相互作用によってその効果をも
 たらしている。
・一つの遺伝子がなくても、それを代替する。バックアップ
 する。その働きを埋め合わせる。バイパスを働かせ使わな
 いようにしたりする。
・いつでもやりくりできるような自由度がある。動的平衡・
 色々な遺伝子が色々な作用をしている。
・遺伝子だけを受け継いでいるのではない。その遺伝子がど
 のように働いていくか・振る舞うかも受け継いでいる。
・エピジェネティクスは、動的平衡と非常に重なる。
理研 甘利俊一博士の講演A [2015年06月23日(Tue)]
(続き)
・日本の生んだこの新しい構想、脳科学は総合科学であると
 いう考えはすぐに世界に浸透し、世界もこれに追従してい
 ます。
  私たちは、さらに「脳を育む」領域をくわえ、生命科学、
 情報科学だけでなく、人間科学を加えてもっと総合的な活
 動をしようとしています。
  この10年、おかげで脳科学は大きく発展しました。も
 ちろんすべてが順調だったわけではありません。いろいろ
 と浮き沈みもあり、予算削減もありました。でも、いまま
 た脳科学を推進しようという大きな動きが出てきています。
 人間を理解したい、そのためには脳科学が重要であるとい
 うことです。
  この10年、脳科学はすばらしい発展を遂げたといいま
 した。それはなんでしょうか。
  第一にゲノム科学の進展です。ここから分子の働きの微
 妙な仕組みがわかりました。
  もう一つは、脳の機能の観測です。
 ファンクショナルMRIなどの機械を使って、人の脳の活動
 を直接に観測できる様になりました。人の脳の働きが、脳
 のどの場所で起こるか見ることができるようになったので
 す。
  この結果、文科系の学問といわれた心理学、認知科学が
 脳科学と融合しました。また、実験系の生命科学と情報系
 の理論脳科学も融合を始めています。

・脳科学は社会と深くかかわります。私たち自身の成り立ち、
 こどもの発達、老化など、文明社会の根幹を成す事柄が脳
 に関係しています。
  21世紀の科学技術は、個別科学の枠を乗り越え、人類
 の福祉と生存にかかわる課題に英知を結集する事が求めら
 れています。

・環境問題、情報化社会の問題と並んで、人間を理解し健全
 な社会を築くこと、これが我々の大きな目標です。脳の科
 学はその基礎を与えます。
  最近では、教育が脳科学に注目しています。またニュー
 ロエコノミックスという経済学と脳科学の共同研究も出て
 きました。
  ロボット工学はもとより、ブレインマシンインタフェー
 スと呼ぶ、脳と機械を直接に結合する試みまで出そろって
 きました。

・脳科学の時代はこれからです。皆が興味を持ち期待してい
 ます。その一方で、脳のブームということで脳にかかわる
 俗説が幅を利かせる恐れもあるのです。
  脳を活性化する方法、頭を良くする方法など、受けの良
 い常識に付け入る一見もっともらしい説が科学の名を借り
 て出てきては困るのです。

・さらに大切なことは生命倫理、中でも脳倫理です。生命の
 尊厳をどう守るか、人は生命にどこまで介入してよいのか、
 これは大きな倫理問題です。

・脳の場合は、これに加えて心の問題があります。人の心を
 読むようなことがあってよいのか、心に介入してよいのか、
 人とロボットの心の交流をどう考えたらよいのか、こうし
 た脳にかかわる倫理の問題を科学者の側から早くから提起
 して、市民と一緒に考えてゆきたいのです。
理研 甘利俊一博士の講演@ [2015年06月22日(Mon)]
 理化学研究所脳科学総合研究センター長 甘利俊一博士の
 講演の転載です。脳の時代がきていることを分りやすく伝
 えています。

・私たちは心を持っています。心は脳が生み出すものです。
 私たちの知性も脳に発します。人類は社会生活を送る中で
 脳を進化させ、この脳が文明社会を築き上げることを可能
 にしました。
  いま、脳科学に注目が集まっています。それは、脳科学
 が人間を理解するための基礎を与えるからです。人はみな
 脳を持っていますし、自分の脳の仕組み―これはまさに驚
 異ですね―
  ここに関心があります。脳科学は社会と深くかかわりま
 す。私たち自身の成り立ち、こどもの発達、老化など、文
 明社会の根幹を成す事柄が脳に関係しています。

・21世紀の科学技術は、個別科学の枠を乗り越え、人類の
 福祉と生存にかかわる課題に英知を結集する事が求められ
 ています。環境問題、情報化社会の問題と並んで、人間を
 理解し健全な社会を築くこと、これが我々の大きな目標で
 す。脳の科学はその基礎を与えます。
  脳科学は総合的な科学です。脳は物質からできています。
 その上に情報が乗ります。ここを舞台に学習、記憶、判断
 などの思考が進みます。その先に心があります。物質の仕
 組みの上にどのように情報が乗り、さらにどうしてここに
 心が生ずるか、物質、生命、情報の深いつながり、これが
 脳研究の主題です。
  ですから、脳科学は、物質科学、生命科学、情報科学、
 人間科学の全てに関係するのです。

・脳科学は学際的な科学です。ミクロにはゲノムから始まり
 ます。脳の仕組みはゲノムに書き込まれていて、ゲノムが
 発現して脳が作られます。それだけでなく、脳が働くとき
 に必要なたんぱく質はゲノムが作ります。
  こう見てくると、物質としての脳は分子の相互作用を基
 にする、きわめて巧妙な機械、分子機械なのです。

・脳はニューロン、神経細胞のことですが、ニューロンから
 なり、驚くほど複雑なネットワークを作ります。
  人は一瞬にして外界の事物を見分け、必要ならば直ちに
 決断を下します。もちろんゆっくりと考えることもできま
 す。このすばらしい能力は、現代のコンピュータではとて
 もかないません。脳は、分子機械をもとにして作った、き
 わめて優れた情報機械なのです。

・ニューロンからなるネットワークの上に情報がどう表現さ
 れているのでしょうか。そして、脳の計算や判断はどんな
 原理で行われるのでしょうか。
  これは、情報機械としての脳の秘密で、私たちが必死で
 解き明かそうとしていることです。ちなみに、私は数学を
 専攻する数理科学者です。脳の仕組みを数理的に解きほぐ
 したくて、この道に入ってきました。今でも夢中です。
  でも、人の脳は単なる情報機械ではありません。人は心
 を持ち、高度の精神活動を営み、社会で活躍します。言語
 や意識はこの中で発展しました。脳の仕組みを解き明かし、
 各人が持つ潜在的な能力を十二分に発揮できるようにした
 い、これが脳科学の願いです。
  心、言語、社会性、愛情、こういったものが健全に発達
 するための基盤を脳科学が提供したいのです。

・一方、人は病気で苦しみます。脳にかかわる病気も数多く
 あります。脳梗塞、アルツハイマー病、精神疾患、もっと
 身近にあるうつ病など、みな脳の病です。
  死亡率でこそ「がん」が第一位ですが、病気による社会
 損失の費用では、全病気の中で脳が第一位です。脳科学が
 進めば、社会的な損失を大きく減らすことができます。も
 う少し夢のある話もあります。
  日本はロボットでは世界一です。でも、ロボットには心
 がありません。ロボットに心があってよいか、また心を持
 たせることができるか、これは大問題です。ですが、すく
 なくとも将来のロボットには、私たちの心を理解して欲し
 い。

・10年前、日本の科学者が集まり、これからは脳科学の時
 代が来る、それは多くの学問分野を結ぶ学際的な科学であ
 ると議論しました。21世紀が間じかに迫っていたので、
 合言葉は「脳の世紀」でした。そのときに私たちが考えた
 のは、脳科学を広く捉えることです。

・「脳を知る」領域、「脳を守る」領域、さらに「脳を創る」
 領域を置くことにしました。これは世界を驚かせました。
  生理学での脳の研究に加えて、脳の病気、それにあろう
 ことか工学的な研究や数理の研究までを含んだ大掛かりな
 研究組織を考えたからです。
  私の今いる理化学研究所脳科学総合研究センターは、こ
 のような考えで生まれ、大きな成果を挙げるとともに、ま
 もなく10周年を迎えます。
  その一環として、ご覧の通り、さまざまな記念事業を企
 画しました。ぜひ、皆様のご来場をお待ちしております。

アルツハイマー病・認知症・うつ病 [2015年06月21日(Sun)]
アルツハイマー病と軽度発達障害、年齢との関係図である。
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うつ病の発生機所である。うつ病は、遺伝子・DNAの変化
から始まる。ストレス脆弱性にストレスが加わり、神経回
路の障害が起こる。 
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脳は環境に応答して変化する。「こころ」も「身体」も同
じである。「こころ」は人間関係の中から育ち、「身体」
は食べ物や運動によって育つ。
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人と人との「こころ」の交流が脳に影響を与える。
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インターネットの影響は甚大である。負の側面としてネッ
ト依存症が421万人もいると言う。有効な対策が求めら
れる。
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認知能力低下と神経老化制御 [2015年06月19日(Fri)]
神経細胞の老化現象をコントロールできないか。アルツハイ
マー症の場合、発症まで数十年かかっている。人と能力の低
下は40才頃から始まっている。厄介な病気である。
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アルツハイマー症の研究は進んでいる。神経病理も分ってき
ている。1.老人斑 2.神経源線維変化 3.神経変成 
へと進み、細胞死にいたる。
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細胞死の状態はウエルスベクターの脳内注入によって可視化
できる。
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PETによるアミロイドイメージングもでき、現象はハッキリ
捉えることができる。
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アルツハイマー病 [2015年06月14日(Sun)]
認知能力は年齢とともに落ちていく。100年前の平均寿命
と現在の平均寿命は大きく伸びているが、認知能力の割合
(%)は落ちている。認知症の発現である。
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アルツハイマー病約55%、血管性認知症約25%、その
他の認知症約20%である。、
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アルツハイマー病は難しい病気である。1906年にドイツの
アルツハイマーによって初めて報告された。
最初の症例は51歳の女性で、嫉妬妄想と進行性の認知症を
示し、大脳皮質に広範に特有な変性病変が見つかった。1
00年以上研究しているが解決に苦闘しているのが現状で
ある。
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当時、日本はドイツに比べて大きく後れを取っていた。平
均寿命が日本は45歳、ドイツ人は60歳以上であった。
社会の豊かさと寿命は大きく相関する。日本はここ100年
大きく豊かさを増し、世界一長寿国となった。しかし、バ
ブルで狂って方向を失い、以降おかしくなってしまった。
 戦前生まれは強かった。戦後生まれは弱いようだ。いず
れ世界一の座を譲ってしまうだろうか。
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ガムランの音楽 [2015年06月07日(Sun)]
カムランの音楽が醸し出す不思議な世界は西欧が作りだし
た音楽世界とはくっきり違う。
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ピアノ・チエンバロ・ガムラン音のMEスペクトルアレイ 
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ピアノ・チエンバロ・ガムラン音の周波数パワースペクト
ル。カムランの音楽は人間の可聴領域を大きく超えて拡が
っていく。 
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五線譜を媒介にした音楽のアナログ=デジタル変換
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ハイパーソニック・エフェクトとは、
@ 可聴域上限を超える高複雑性高周波を含む音がある。
A 間脳・中脳を含む脳の中枢<基幹脳>の活動を劇的に高
  める。
B 環境適応や生体防御を司どる。
C 自律神経系・内分泌系・免疫系の活動は健康と深くかか
  わる。
D また、美しさ快さをも司り、感性や芸術と深く関わる。
E 脳の報償系の活動と連携して幸せを生み向上させる。
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うつ病と認知症 [2015年06月06日(Sat)]
うつ病の主な症状は次の通り。強いうつ気分に支配されると、
興味や喜びの喪失、食欲の喪失、睡眠の障害、精神運動の障
害、疲れやすさ、気力の減退、強い罪責感、思考力や集中力
の低下などがおこる。「心の風邪」ともいわれる。誰にも起
こが、対応を誤ると厄介である。
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老年期「うつ病」の特徴です。認知症に似た症状が現れるこ
ともあります。欲うつ気分や意欲の低下は目立たないのに不
安や焦燥感に囚われることがあります。
進みと仮性認知症になります。仮面うつ病には自律神経症状
が目立ちます。
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「うつ病」と「認知症」重なっている部分のもありますが違
う病気です。「うつ病」には、通常の場合であれば記憶障害
がありません。
多くの「うつ病」は治りますが、「認知症」は厄介です。一
般的な病気からくる「認知症」は治りますが、神経変性から
くる「認知症」はまだ直せないのです。研究者が必死に研究
していますが、進行をおしとどめることしかできません。
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せん妄とは意識障害が起こり、頭が混乱した状態になってい
る事です。最近の出来事を忘れていたり、今いる場所がわか
らなかったりして会話が上手く噛み合わなかったりします。

認知症のようですが、認知症ではない事もあります。せん妄
だけなら一時的なものとされ、回復は可能です。
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高齢や脳血管障害に加えて、過重なストレスや睡眠障害で起
こります。
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薬剤性のせん妄もあります。特に多剤併用には注意が必要です。
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