兵庫医科大学 医学部および自然科学研究機構 生理学研究所の共同研究グループは、呼吸の頻度やパターンを変えることで、記憶力の強化と悪化の両側面が引き起こされることを初めて発見した。 本研究で用いた遺伝子改変マウスは、光遺伝学（オプトジェネティクス）という技術により、呼吸中枢に光を照射すると、呼吸パターンを自在に操作することができる。マウスの記憶課題中に、記憶する瞬間に呼吸を停止させると、海馬ニューロンの活動が変化し、記憶力が低下するという驚きの結果が得られた。さらに、呼吸の周期性をランダムにした結果、記憶力が強化されたり、呼吸の頻度を半分に減らした結果、記憶が間違った形で作られてしまうなど、呼吸パターンを操作することにより記憶力の強化と悪化の両側面が引き起こされることを発見した。 この結果から、呼吸活動は、脳に作用して記憶や思考に関わる情報処理をある一定の単位としてまとめる役割を持つ上、記憶

ケトン食療法の長期継続で、進行がん患者の生存期間が劇的に改善　大阪大学 大学ジャーナルオンライン編集部 大阪大学大学院医学系研究科先進融合医学共同研究講座のグループは、同学が開発した新たながん患者向けのケトン食療法を12か月以上長期継続することにより、進行がん患者の生存期間を劇的に改善できることを発表した。 本グループは、ケトン食療法ががん患者にとって有力な支持療法になりうると期待し、2013年からがん患者向けの新たなケトン食療法の臨床研究を開始した。対象は臨床病期Ⅳ期の進行がん患者で、既に2020年に有望な臨床効果を報告したが、長期継続による効果を明らかとすべく、さらに3年間観察し解析した。 全53名の進行がん患者を、ケトン食継続12ヶ月以上（21名）と12ヶ月未満（32名）の2群に分けて解析を行った。両群の生存率の中央値は、12ヶ月以上群で55.1ヶ月、12ヶ月未満群で12.0ヶ月であ

タンパク質設計問題を解決する数学公式を名古屋大学が発見、圧倒的な高速化を実現 大学ジャーナルオンライン編集部 名古屋大学大学院の高橋智栄博士後期課程学生らの研究グループは、シミュレーションや実験をせずにタンパク質設計をするための数学公式を世界で初めて導出することに成功した。この数学公式により、膨大な計算量のシミュレーションの必要がなくなり、圧倒的に高速な設計が可能になった。 研究グループは昨年、タンパク質進化に関する新しい仮説と機械学習の手法を組み合わせることで、従来手法に比べて圧倒的に高速なタンパク質設計を実現することに成功していた。今回さらに、複雑系物理学・情報統計力学の理論を適用することにより、シミュレーションが不要なアミノ酸配列の推定のための数学公式を導出することに成功した。 これにより、タンパク質設計にかかる時間を昨年発表した効率的な設計手法を用いた場合より、さらに10分の1 程

神戸大学大学院の内匠透教授らの国際共同研究グループは、特発性自閉症の原因が胎児の時の造血系細胞のエピジェネティック（注）な異常であり、その結果が脳や腸に見られる免疫異常であることを明らかにした。 自閉症発症における免疫障害の重要な発達段階と免疫系の広範な関与を考慮し、研究チームは共通の病因が広範な免疫調節不全の根底にあり、異なるタイプの前駆細胞にあると仮定した。免疫細胞のもとになる血球系細胞に注目、さらに、胎児の時の造血に関わる卵黄嚢（YS）と大動脈-生殖腺-中腎（AGM）に焦点をあてて解析を行った。 研究グループは、自閉症モデル動物のBTBRマウスを用いてAGM血球系細胞を解析し、免疫異常の病因としてHDAC1（ヒストン脱アセチル化酵素１）を同定した。また、YS血球系細胞の解析により、ミクログリア（中枢神経系グリア細胞の一つで中枢の免疫を担当）発達異常の病因として同じくHDAC1を同定し

脳のメラニン凝集ホルモン産生神経（MCH神経）がレム睡眠中に記憶を消去していることを、名古屋大学の研究グループが明らかにした。 そこで、MCH神経の活動が睡眠と覚醒状態に伴ってどのように変化するのかを調べたところ、①覚醒時に活動するMCH神経、②レム睡眠時に活動するMCH神経、③覚醒時とレム睡眠時の両方で活動するMCH神経の3種類が存在することがわかった。さらに、MCH神経活動を活性化もしくは抑制した上でマウスの記憶力を評価する実験を、新奇物体認識試験と文脈的恐怖条件付け試験のそれぞれで行ったところ、どちらの試験でも、MCH神経活動を活性化すると記憶の消去が進むことが判明した。逆に、抑制すると記憶の定着が向上したが、この結果はレム睡眠中にMCH神経活動を抑制した場合のみみられた。つまり、レム睡眠中に活動するMCH神経が、海馬の神経活動を抑制し、記憶を消去している可能性が示唆された。 私たち

金沢工業大学建築学部の後藤正美教授（耐震工学）の研究室とジャパンドームハウス株式会社は、共同で農業用ドームを研究開発。そのドームは自然災害への強靭性があり、国際連合が掲げるSDGs（持続可能な開発目標）にも貢献できると期待が寄せられている。 また、農林水産省、経済産業省、国土交通省から「建築確認申請が不要」と認められ、ビニールハウスと同等としての取扱いが可能。さらに、壁の厚み20cm全てが断熱材で、密閉性と断熱性が高く極めて省エネ。そのため、自然災害が頻発し気象状況がめまぐるしく変化する環境下においても、内部の温度や湿度などを保ちやすく、病害虫･害獣などによる被害も防ぐことができる。強靭性を備えたこの農業用ドームは、国連全加盟国が達成を目指すSDGs（持続可能な開発目標）の中で掲げられている「すべての国々で、気候関連災害や自然災害に対する強靭性及び適応力の強化」の点でも貢献できると期待が寄

東京工業大学のグループが、様々なナノ物質のエネルギー状態を正確に予測する「対称適合軌道モデル」を開発した。また、この理論モデルにより、複数の原子からなる高次の物質の間にも元素のような周期律が存在することを発見し、元素周期表と類似の「ナノ物質の周期表」として表すことに成功した。 単一の原子の性質が扱われている元素周期表に対し、複数の原子からなる高次の物質でもこのような周期律が発見されれば、物質科学の世界において有用な指標となることは間違いない。しかし、高次の物質は大きさ・組成・形などの様々な要素を持っており、単純な分類は難しい。 本研究では、分子などの微小な物質（ナノ物質）が持つ幾何学的対称性に着目し、コンピューターシミュレーションと群論を応用することで、ナノ物質のエネルギー状態を予測できる「対称適合軌道モデル」を構築した。このモデルに基づいてナノ物質を評価することで、形状・性質・安定性など

奈良女子大学と奈良教育大学は法人を統合して2021年10月を目標に新法人の「国立大学法人奈良」を設立することで合意した。新法人にはトップの下に各大学の学長らからなる役員会と経営協議会を設置したが、本部の設置場所などについては今後、検討する。 両大学は2018年7月から法人統合の検討を進めてきたが、1法人が複数の大学を運営する「アンブレラ方式」を可能とする改正国立大学法人法が5月に施行されたのを受け、合意書を結んだ。 法人統合は少子化が進む中、大学の競争力を強化し、経営効率を高めるのが狙い。将来的には奈良先端科学技術大学院大学、奈良工業高等専門学校、奈良文化財研究所、奈良国立博物館の国立4機関と連携し、教育研究の場である「奈良カレッジズ」を構築する構想を持つ。 文部科学省によると、大学に進学する18歳人口は2017年で120万人を数えたが、今後急激な減少が続き、2032年に100万人を割ると

東京大学生産技術研究所の田中肇教授らの研究グループは、これまで特異なガラス転移現象として説明されてきた水の動的異常性が、実はガラス転移と無関係であり、液体の正四面体構造形成に起因していることを初めて突き止めた。 この成果は、従来のガラス転移に基づく水の動的異常性に関する定説を覆しただけでなく、水の熱力学的異常と動的異常が、ともに正四面体構造形成という共通の起源に基づくこと明らかにした点にも大きなインパクトがある。 水は、人類にとって最も重要な液体であり、本研究成果は、水の特異な性質そのもの理解に留まらず、生命活動、気象現象などとのかかわりの理解にも大きく貢献するものと期待される。 論文：【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Origin of the emergent

中部大学の津田一郎教授が1987年に提案した数理モデルが、海外の数学者らによって証明された。このモデルは人が脳で連想記憶を行う機構の一端を説明するもので、当時の数学的手法では証明できなかった。今回、ブラジル・リオデジャネイロ連邦大学の数学者らが、コンピューターを用いる数値シミュレーションで検証に成功し、初めて数学によってモデルの正しさが明らかになった。 31年前、津田教授は大脳新皮質内のニューロン（神経細胞）のネットワーク構造を模擬した神経回路モデルで連想記憶の研究に着手。神経回路には記憶に達する途中の状態（疑似アトラクター）が一時的に留まり、複数のニューロン間をカオス（無秩序）的な状態で行き来しながら最終的に秩序のある記憶になる数理モデルを提案し、数値シミュレーションを実施。しかし、無限小数の有限化や四捨五入などの誤差により立証はできなかった。今回、誤差内に真の解があることを保証する数学

国内の大学が2013～2015年に発表した論文数が環境・地球科学、臨床医学分野で増えているものの、化学、材料科学、物理学分野で急減していることが、文部科学省科学技術・学術政策研究所の調査で分かった。 それによると、化学は4グループで6～15％の減少を示し、国内全体で12％のマイナスとなった。材料科学は8～26％の減で、国内全体だと23％のマイナス。物理学は21～25％の低下を示し、国内全体で27％の減少だった。 工学は第1グループが1％の減少にとどまり、第2グループが8％増えたものの、第3グループは5％、第4グループは9％減り、国内全体で9％のマイナス。基礎生命科学は2～10％の減少を示し、国内全体で4％のマイナスになった。日本の研究力低下が叫ばれているが、あらためてその実態が浮き彫りにされている。 これに対し、論文数を大きく伸ばした環境・地球科学は、各グループが20～48％論文数を増やし

東京大学大学院理学系研究科と国立遺伝学研究所らの共同研究グループは、性進化のモデル生物群「緑藻ボルボックス系列」の全ゲノム解読により、オス特異的遺伝子”OTOKOGI”の進化がオスを生み出す原因であった可能性を示唆した。 今回、同グループは、性進化モデル生物群である「緑藻ボルボックス系列」のうち、進化の中間段階に相当する「同型配偶」のヤマギシエラ、「オス・メスの配偶子をつくる」ユードリナに着目し全ゲノム解読を実施し、オスとメスが誕生した直前と直後に相当する生物の性染色体領域の全貌を明らかにした。その結果、オスとメスの出現進化の最初では、性染色体の本領域は拡大しないことや、最初のオスが持っていたと考えられる極小染色体領域”OSU”に存在する性特異的遺伝子”OTOKOGI”の機能の進化が最初のオスを誕生させた原因であることが示唆された。今後、本遺伝子の下流遺伝子群の比較研究が期待される。 論文