遺伝子疾患も治る時代になってきました。 アメリカのペンシルベニア大学（Penn）で行われた研究によって、遺伝子治療によって遺伝性の網膜疾患を治療し、視力を100倍改善させることに成功しました。 対象となるレーベル先天性黒内障は幼児期に失明を引き起こす先天性の疾患であり、見た目には眼球に異常がないのに、目が見えなくなってしまう病気として知られています。 遺伝子疾患ということでこれまで決定的な治療法がありませんでしたが、新たな研究では患者の網膜の遺伝子を書き換えることで、視力の大幅な改善に成功しており、薬の最大量を投与したケースでは1万倍の視力回復も確認できました。 研究者たちは細胞核の内部に収められた遺伝子をどうやって書き換えたのでしょうか？ 研究内容の詳細は5大医学雑誌の1つとして知られる『The Lancet』にて発表されました。

無機起源説の根拠実験室で石油の合成が再現できた！無機起源説を支持する大きな理由の一つは、実験的な裏付けです。 最近まで、石油の無機起源説を受け入れる上での障害は、地球の上部マントルの条件下で複雑な炭化水素系を合成できる可能性を裏付ける、信頼性が高く再現可能な実験結果が得られていなかったことでした。 この説では、炭化水素の合成には、「十分な高温・高圧」、「炭素と水素の供給源」、「熱力学的に好ましい反応環境」の各条件を必要としています。 炭化水素は、地球のマントル内で高温・高圧の状態下で自然に作られることが確認されています。 具体的には、600℃から1500℃の温度と、20〜70気圧という圧力の環境で、炭化水素の分子が結びついて石油の主要な成分が生成されます。 石油成分となる炭化水素を作るためには、起源物質であるメタン、炭素および水素が必要ですが、これらの物質は地球のマントルに豊富に存在してい

「科学者や医者たちの総意」を強く拒む人はどこにでもいるものです。 そうした人々は世に知られている科学的知識に反して、強い持論を持っています。 ところが米ポートランド州立大学（Portland State University）が2022年に行った研究によると、科学に反対する人々は、自分の知識や能力を過大評価していると判明。 反科学の人たちは自分の知識が最高ランクだと信じているにも関わらず、テストを行うと、実際の知識は最低ランクであることが示されたのです。 研究の詳細は2022年7月20日付で科学雑誌『Science Advances』に掲載されています。 Science opponents believe their knowledge ranks among the highest, but it is actually among the lowest https://www.psyp

AIには人類が知覚できない「何か」が見えているようです。 米コロンビア大学（Columbia University）による2022年の研究で、AIに物理法則を学習させ、それを表現するために必要な「変数」の数を考えさせたところ、現在の人類には理解できない要素が含まれることが示されました。 ありふれた振り子運動や回転運動でも、AIは人類とは異なる独自の変数を用いて物理法則を理解し、正確な運動予測まで成功させていたのです。 研究者たちは、AIは人類がまだ発見できていない未知の方程式と「変数」を用いて、物体の運動法則を理解している可能性があると述べています。 もし研究者たちの予測が正しければ、振り子運動や円運動などには誰も知らない「裏の方程式」が存在しているのかもしれません。 研究の詳細は2022年7月25日付で科学雑誌『Nature Computational Science』に掲載されています

タンパク質って「お肉」以外に何があるの？食材のタンパク質と違って生物学のタンパク質は分子レベルの構造や特性を扱います/Credit:Canva . 川勝康弘タンパク質と聞くと、多くの人は「お肉」を思い浮かべるでしょう。 確かにお肉には多くのタンパク質が含まれています。 しかし生物学でいうタンパク質と、食材のタンパク質とは少しだけ見方が異なります。 生物学では食材と違い、赤血球にある酸素を運搬する役割を持ったタンパク質や感染から守ってくれる抗体タンパク質、DNAを複製するコピータンパク質など、1種類ごとの分子レベルのタンパク質に焦点を合わせています。 分子レベルのタンパク質の形は、上の図が示すように、お肉とは似ても似つきません。 一見すると、規則性のない滅茶苦茶な塊にみえるでしょう。 しかしよく目をこらすと、タンパク質分子のあらゆる部分がひも状をしていることに気付くと思います。 たとえば一部

人間の骨は軽いだけでなく、様々な衝撃から私たちを守ってくれます。 この骨の強度の高さの秘密は、「亀裂を逸らして、一瞬で崩壊することを防ぐ構造」にあります。 最近、アメリカのプリンストン大学（Princeton University）に所属するレザ・モイニ氏ら研究チームは、人間の骨の構造を模倣したコンクリートブロックを開発しました。 内部に空洞が作られた特殊な構造により、亀裂の進展が抑えられ、従来のコンクリートブロックよりも5.6倍も高い破壊靭性（亀裂の進展や破壊に対する抵抗力）を示しました。 研究の詳細は、2024年9月10日付の学術誌『Advanced Materials』に掲載されています。 Hollow concrete mimics human bones for 5x better toughness https://newatlas.com/materials/concrete

世界中で7人に1人が、ズキズキと脈打つような片頭痛に悩まされています。 吐き気や嘔吐が伴ったり、立っていられないほどの痛みが生じたりする場合も多く、仕事や日常生活に支障が出てしまいます。 だからこそ、片頭痛持ちの人は必死になって「痛みを抑えてくれる薬」を探し求めてきました。 では、最近創られた薬も含め、既存の片頭痛薬の中で、最も効果的なものは何でしょうか。 イギリスのオックスフォード大学（University of Oxford）に所属するアンドレア・チプリアーニ氏ら研究チームは、約9万人を対象にした大規模研究により、最も効果的な片頭痛薬を特定しました。 新しく創られた片頭痛薬に注目が集まる中、やはり信頼できるのは、「あの薬」だったようです。 研究の詳細は、2024年9月18日付の学術誌『The BMJ』に掲載されました。 Which drugs are the most effectiv

遊園地は入らなければ出れない量子の世界は常識が通じない遊園地の敷地に入った時間は、出る時間よりも必ず前になります。 この常識はお客だけでなく、遊園地のスタッフや上空を通過する鳥、銃弾のような無生物にも適用されます。 生物も無生物も一定の領域を「通過」するならば、入るのが先で出るのは後、逆はできません。 それは子供でもわかることです。 しかし量子の世界においては日常の常識が通じないことが知られています。 量子の世界では1つのものが2つの通路を同時に通ったり、何もない空間から粒子が現れては消えていくことが確認されています。 また量子の世界の曖昧さは、物体の場所だけでなく、時間にも及ぶことが示されており、実験室レベルでは過去と未来を干渉させることにも成功しています。 二重スリット実験を物理的スリットではなく「時間の切れ目」で再現成功！ さらに物体の持つ電荷のような「性質」を、物体の「質量」から切

2024年、私たちは自然界の驚異的な一幕を目撃することになるでしょう。 アメリカ合衆国では今年、13年と17年のサイクルを持つ2種類の周期ゼミ( 学名：Magicicada spp .)が同時に羽化すると考えられています。 素数周期で大量発生するセミは「素数セミ」と呼ばれしばしば話題になりますが、2024年に予想される素数セミの出現数は羽化周期が重なるせいで「1兆匹」以上に達する可能性があるとのこと。 同じ現象が最後に起こったのは今から200年以上前の1803年でした。 以前の大量発生時の記録によれば、セミの抜け殻や死骸が雪のように地面に降り積もり「除雪」ならぬ「除セミ」しなければ人や馬車が移動できなかったとされています。 次にこの現象が起こるのは2245年と予想されており、今現在生きているひとにとって、おそらくこれが唯一の機会となるでしょう。 今回はそんな素数ゼミたちの不思議に焦点をあて

セロトニン不足はどのように意欲を低下させるのか？セロトニン不足はどのように意欲を低下させるのか？ / Credit: canvaセロトニンは私たちの「やる気」や「元気」と深く関わる物質です。 セロトニンレベルが低下すると、気分や意欲が落ち込むだけでなく、イラつきを引き起こしたり、行動にかかるコストに敏感になるなど、様々な面で悪影響を起こすことが報告されています。 他方で、セロトニンを増やす薬はうつ病に見られる不安や意欲低下の治療薬として用いられています。 しかし「セロトニンの低下がどのようなプロセスで意欲生成を阻害し、やる気の低下に繋がるのか」という詳しい仕組みは解明されていません。 また脳内に10種類を超えるとされるセロトニン受容体のうち、どれがこの仕組みに関係しているかも不明です。 現状の治療薬は即効性が低いという問題点があり、これらの仕組みの理解はその改善に役立つと期待されています。

「チクショー！」と叫ぶと痛みに強くなるようです。 椅子の脚に小指をぶつけた時など、思わず「チクショー！」のように汚い言葉を大声で叫んだことはありませんか。 英国キール大学のリチャード・ステファン氏（Richard Stephans）らの研究では、汚い言葉を大声で出した方が、痛みが軽減されることを報告しています。 この現象が生じる理由は、大声で罵ることで、闘争・逃走反応が起き、覚醒状態になることで、痛みの抑制が働いたのではないかと考えられてます。 また近年では、孤独や恥のような社会的ストレスを感じた際に大声で罵った場合にも、心理的苦痛が軽減することが分かっています。 研究の詳細は、学術誌「Neuroreport」にて2009年に8月5日に掲載されました。

地球上には数え切れないほどの生命形態が存在しますが、その中でもシアワセモ「Tetrabaena socialis」は特別な存在です。 わずか4細胞から成るこの生物は、世界で最も小さな多細胞生物として知られており、その可愛らしい外観も相まって、生命の不思議を教えてくれます。 しかし、この微小な生物の興味深い点は、そのサイズや外観だけに留まりません。 シアワセモが持つ多細胞生物としての性質は、生物学における根本的な疑問、特に生命がどのようにして多細胞化したかに対する理解を深める鍵を握っています。 シアワセモはいかにして多細胞生物の地位を勝ち取ったのでしょうか？ 研究内容の詳細は『PLOS ONE』にて公開されています。

私たちは音や光、振動など、環境のあらゆる信号を感じるのと同様に「時間の感覚」を持ち合わせています。 ヒトの脳は内外のさまざまな情報に基づいて、今が何時で、あれからどれくらいの時間が過ぎ、次の予定まで何時間くらいあるかを、ある程度正確に把握することができます。 ところがADHD（注意欠如・多動症）やその傾向が強い人では、こうした時間認識が欠如する「時間盲（time blindness）」が現れることが知られています。 時間盲とは具体的にどのような症状なのか、またADHDの人々が時間盲を起こしてしまうのはなぜなのでしょうか？ Clinical Implications of the Perception of Time in Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD): A Review https://www.ncbi.nlm.nih.go

皆さんが思い出せる最も古い記憶はいつ頃のものでしょうか。 稀に「母親の胎内にいたときを覚えている」という方もいますが、ほとんどの人は2〜3歳以降のことだと思います。 このように人生初期（0〜3歳頃）の記憶が抜け落ちている現象を「幼児期健忘（infantile amnesia）」といいます。 ただ、最近の研究では人間の自意識は4カ月頃から発達すると報告されており、ほとんどの人が2〜3歳以前の記憶を思い出せない理由はよく分かっていませんでした。 この疑問に対して、アイルランド・ダブリン大学トリニティ・カレッジ（TCD）の研究チームは、私たちが人生初期の記憶を喪失しているわけではなく、アクセスできない状態になっているだけである可能性を示唆する研究結果を報告しています。 さらに驚くべきことに、幼年期の記憶にフタがされるかされないかは、妊娠中の母親の免疫反応に大きな要因があったといいます。 研究の詳

電線の内部では「電子」ではなく「準粒子」が流れている金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運んでいたと判明！ / Credit:Canva . 川勝康弘中学の教科書では、マイナス電荷をもった電子が導線の内部を流れていく様子が示されています。 この古典的な理解では、電子は個々の粒子が気体の流れのように互いに相互作用することなく導線内を移動し、その流れが電流を形成すると考えられています。 しかし量子力学や固体物理学の領域では、電子の挙動はもっと複雑で電子間の相互作用などが重要な役割を果たしているとされています。 この場合の基本となる理論はレフ・ランダウの「フェルミ液体理論」となっています。 なにやら難しそうな理論名ですが、概要は簡単です。 中学ではケーブル内を流れる電気のことを「相互作用しない電子の粒が気体のように流れていく」と習いました。 金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運

大事なものを盗んでいきました。 日本の東京大学で行われた研究によって、尻尾部分が交尾のためにちぎれて泳ぎ去る奇妙な生物「ミドリシリス」の秘密が明らかになりました。 尻尾部分は体内に精子や卵子を満載しているだけでなく、分離にあたっては本体とは別の、独自の「目」と「脳」を芽生えさせた「1個体」として泳ぎ始めます。 人間で例えるならば、下半身に新たな目と脳が形成されて分離し「交尾相手を探しに旅に出る状態」と言えるでしょう。 いったいどんな仕組みでミドリシリスはこの驚異的な生殖システムを構築しているのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年11月22日に『Scientific Reports』にて「日本のミドリシリスの芽体形成に関する形態学的、組織学的、および遺伝子発現解析（Morphological, histological and gene-expression analyses on st

悪魔の名にふさわしい不思議な粒子です。 日本の京都大学などで行われた研究によって、超伝導体において「悪魔」の名を持つ粒子が発見されました。 この悪魔粒子は複数の電子によって構成されていながら電荷も質量ももたず、光と相互作用することもありません。 そのため1959年にデヴィッド・パインズによって金属中に存在すると予測されていたものの、実際に観測されたことはありませんでした。 しかし京都大学らの研究者たちが電子を使った新しい測定方法を実施したところ、超伝導体であるストロンチウム・ルテニウム酸化物（Sr2RuO4）の内部に、質量を持たない電子たちによって構成される奇妙な粒子を発見。 徹底的な分析の末に「悪魔粒子」であることが判明しました。 悪魔粒子の発見は超伝導性にどのような影響を与えるのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年8月9日に『Nature』にて掲載されました。

死の定義とは何なのでしょうか？ 新たな臓器移植（DCD）には、まだ「脳死していない」患者の生命維持装置を停止して死亡させ、その後に移植用臓器の摘出が行われる手順が含まれています。 対称となる患者は「回復の見込みのない」ことが条件となっており、家族の同意が必要とされます。 またDCDを改良したNRPでは生命維持装置を切って死亡認定がなされた人体をある種の保存容器として利用し、再起動させた心臓をすぐに取り出さず、しばらく内部で維持する戦略もとられています。 ただ再稼働した心臓から送られる血液が死体の脳を活性化する可能性について一部の医師たちは懸念を表明しており、死の定義や倫理について議論が続いています。 今回はまず脳死とはどんな状態かを説明しつつ、次項からは「脳死していない」患者から臓器移植を行う方法を解説していきます。 本記事は複数の医学論文を参考にして書かれていますが、中心的な内容は『JT

クモやムカデは、ちぎれてしまった脚を脱皮によって再生できることが知られています。 私たち人間からするとそれだけでも十分すごいのですが、さらにすごい生物が海の世界にいたようです。 独フンボルト大学（Humboldt University）、グライフスヴァルト大学（University of Greifswald）の研究チームは今回、ウミグモ（Sea spider）が切断された脚だけでなく、肛門や生殖器官を含む下半部まで再生できることを発見しました。 私たちに例えれば、腰から下が丸ごと再生するようなものです。 研究主任のゲルハルト・ショルツ（Gerhard Scholtz）氏は「これは誰も予期していなかったことでした」と驚きを口にしています。 研究の詳細は、2023年1月23日付で科学雑誌『PNAS』に掲載されました。 Sea spiders can regrow body parts, no

小説や映画、ゲームなどのフィクションでは、たびたび人類の大部分が死に絶えた終末世界「ポストアポカリプス」が扱われます。 その世界では、核兵器や自然災害、疫病によって資源のほとんどが失われています。 もし、そんな中で人類が生き延びないといけないなら、おぞましいと感じる手段を使ってでも食料を確保する必要が出てくるでしょう。 デザイナーのパベルス・リーピンス氏は、将来の危機的な状況を見据えて、廃プラスチックを食べるミールワームと共生する「昆虫スーツ（Inxect Suit）」を開発しました。 人間の体温と地上に散らばった廃プラスチックでミールワームがスーツ内で繁殖し、そのミールワームを食べて人間がタンパク質を得るというのです。 ‘inxect suit’ carries plastic-eating mealworm colonies, sheltered by human body heat