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寝ている間も脳はお仕事中!

睡眠をとることは心と体に非常に重要です。眠ることで体はゆっくりと休まりますが、脳は寝ているときでも活発に働いています。夢を見たり、記憶の整理をしたり、などです。昔は寝ていると脳は外部の刺激をシャットアウトしていると思われていたのですが、最近になって寝ているときでも匂いなどの周りの環境の刺激を処理しているようだということが分かってきました。しかしながら、言語などの高次の処理については不明でした。今回、新たにヒトの脳は寝ているときでも言葉を認識、理解することが分かりました。

今回の実験では被験者には起きている間に動物の名前あるいは物の名前を聞いてもらい(例えばcatやhat)、動物の名前なら左のボタンを、物の名前なら右のボタンを押してもらうというような簡単なゲームをしてもらいました。動物と物の名前の他にも、意味のある言葉か、無意味の言葉の羅列か(例えばhammerとfabuなど)を判断してもらうということをしました。被験者はこのゲームに慣れて来たところで、そのまま続けても良いし、その場で寝てても良いと言われます。眠りに入っても言葉は流れ続けます。そしてそのまま眠りに入った後の脳の運動野での反応を観察しました。当然寝ているときはボタンは押さないですが、脳の活動を見ていると、押そうと反応していることが分かりました。しかも、右を押すべきか左を押すべきかをきちんと判別していました。

ちなみに起きているときに聞いた言葉は覚えているのに、寝ているときに聞いた言葉は覚えていなかったそうなので、寝ながら物を覚えるという、いわゆる睡眠学習はむずかしいかもしれません。他にも寝ている間にどんなタスクがこなせるのか興味深いです。

元の論文
Inducing Task-Relevant Responses to Speech in the Sleeping Brain
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テーマ:雑学・情報 - ジャンル:学問・文化・芸術

腸内細菌はワクチンの効果にも重要

腸内細菌が免疫において非常に重要なことは良く知られていますが、ワクチン接種に対する免疫応答にもかかわっていることが明らかになりました。

人の場合、インフルエンザウイルスに対する予防接種をするとTLR5というタンパク質の発現が増加します。TLR5は長官において特定の種のバクテリアの検出するセンサーとして働きます。このタンパク質と腸内細菌が予防接種による免疫応答にどの様な反応を示すかを調べるため、TLR5ノックアウトマウスに対し、ワクチンを打ちました。まず、TLR5ノックアウトマウスはワクチンを打っても生産される抗体が少ないということが分かりました。これは宿主(この場合はマウス)の腸内細菌を検出するセンサーであるTLR5が働かなくなってしまったからと考えられます。さらに無菌環境で育ったマウスや、大量に抗生物質を与えて、腸内細菌を死滅させたたマウス抗体の生産が減ることが分かりました。ただ、この場合はTLR5が検出できるバクテリアを投与すると、抗体の生産量は元に戻ることが分かりました。同様の効果が不活化したポリオワクチンでも見られましたが、アジュバント(抗原性補強剤)や弱毒化した黄熱病ワクチンではこのような現象は見られませんでした。

少なくともインフルエンザの場合、TLR5を介した腸内細菌とのやり取りが予防接種の効果を決める上で重要であることが分かりました。これから寒くなる季節なので、インフルエンザの予防接種を受ける人もいるかと思いますが、抗生物質は使わずに、腸内細菌を十分に育ててから予防接種を受けましょう。

元の論文
TLR5-Mediated Sensing of Gut Microbiota Is Necessary for Antibody Responses to Seasonal Influenza Vaccination

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