2019年に人間について学んだ10のこと

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人間は信じられないほどの生きている機械であり、マラソンを走るのに十分なほど強い脚と、目に見えない暗黒物質が存在することを知るのに十分に賢い脳を持っています。私たちの体は、正しい周波数を聞き、適切な免疫細胞を切り取った紙に送り、水を飲むのをいつ止めるかを知っています。しかし、私たちの人間の体については、まだ解くべきことがたくさんあります。そのため、私たちは常に、すべての隅や角が私たちを動かし続ける方法についての新しい器官と新しい秘密を発見しています。昨年、新たな発見により、目に見えない免疫細胞のネットワーク、耳の中の「ゼリー」バイオリン、そしてこの世界で最も年をとった人々がそのような極端な時代まで生き残った方法が明らかになりました。

「ゼリー」ヒアリング

(画像クレジット:MIT Micromechanics Group)

耳の中に座っている小さな「Jell-O」バイオリンのため、人間はとてもよく聞こえるかもしれません。薄い膜の塊、別名テクトリアルメンブレンは、97%の水で構成されています。この組織は、音波を耳から神経受容器に運び、その振動を脳が読み取ることができる電気信号に変換します。マウスで行われた新しい研究により、この耳のジェルOが蝸牛(これらの神経受容体を含む内耳の空洞)を助け、高周波数と低周波数を分離することがわかりました。それは、バイオリンやギターをチューニングするときに起こるのと同じように、その小さな細孔を通過する水の流れに基づいて、その剛性を変更することによって行います。

小さな毛細血管

(画像クレジット:Nature Video / Youtube)

私たちの骨は、これまで知られていなかった微視的なトンネルのネットワークでいっぱいかもしれません。これらの経路は、骨で作られた免疫細胞を血液中へ循環させて循環させるために不可欠かもしれません。研究者のグループは、マウスの脚の骨にある何百ものこれらの小さな血管、または毛細血管を発見しました。しかし、マウスで何かを見つけることは必ずしも人間につながるわけではないため、研究者の1人が自分の足をMRI装置に突き刺すことにしました。研究者の脚をスキャンしたところ、骨組織に穴があり、これらの毛細血管が人間にも存在していることを示している可能性があることがわかりました。

水を止める

(画像クレジット:Knight lab / UCSF)

新しい研究によると、脳は、腸内の予測メカニズムを使用して、私たちが水を多すぎたり少なすぎたりしないようにしています。このグループは、光ファイバーとレンズをマウスの視床下部近くに移植することでこれを理解しました。視床下部-血圧やその他の身体的プロセスを調節し、「喉の渇きの細胞」が生息する脳の領域です。何かを飲んだ数秒後、口と喉が脳に信号を発し始めます。これらの信号は、喉が渇いたことを感じないことを脳に伝えます。その方法では、その液体が実際に血流に入り、体内の細胞に循環するのにかかる10分から1時間は飲み続けません。

しかし、あなたの口と喉は、あなたが飲んでいる液体の種類に関係なく、喉の渇きを癒すようにあなたの脳に伝えます。これは腸から来ており、到達した水が塩分を含んでいることを脳が認識していることを確認します。これにより、マウスが真水を飲んだときにのみ、脳が喉の渇きを癒します。

新しいオルガン

(画像クレジット:Hind Abdo)

今年、科学者たちは皮膚の真下にあるこれまで知られていなかった臓器を発見しました。それはあなたが針刺しの痛みを感じるのを助けるかもしれません。針刺しは、皮膚の外層の下に座っている神経終末によって感知されると以前は考えられていました。しかし、マウス(ただし、人間にも当てはまると考えられています)で行われた新しい研究では、特別な細胞に絡み合った神経がこの感覚を感じるのに役立つことがわかりました。 「シュワン細胞」と呼ばれる分岐細胞のこのメッシュと神経が一緒になって、新しい「感覚器官」を構成します。これは、外部の圧力信号(小鼻または顎)に応答し、その情報を脳に中継するためです。

小さなトカゲのような筋肉

(画像クレジット:Rui Diogo、Natalia Siomava、Yorick Gitton)

科学者たちは、人間の胚は、手や足の中でトカゲのような余分な筋肉を成長させ、それが出生前に消えてしまうことを発見しました。あるグループは、胚の画像データベースの3D画像を見ると、妊娠の約7週目に、人間の胎児の手と足にそれぞれ約30の筋肉が含まれていることがわかりました。 6週間後、含まれるのは20だけでした。赤ちゃんが生まれる前に、これらの余分な筋肉は他の筋肉に溶け込んだり収縮したりしますが、その理由や方法は不明です。

これらの一時的な筋肉は、私たちの祖先の残り物である可能性があり、哺乳類が哺乳類のような爬虫類から最初に進化し始めた2億5000万年以上前に成人の人間から消えた可能性があります。しかし、研究が小規模だったため、研究者がこれらの現れたり消えたりする筋肉がすべての胎児に存在することを確認できるようになる前に、はるかに大きなグループで再現する必要があります。

世界最古の人々

(画像クレジット:Dina Rudick / The Boston Globe via Getty Images)

スーパーセンテナリア人、または110歳以上の人々には秘密があるかもしれません。今年発行された研究では、超百年以上の人たちが「Tヘルパー細胞」と呼ばれる免疫細胞の濃度が平均よりも高く、ウイルスや腫瘍からそれらを保護する可能性があることがわかりました。これを理解するために、研究者は、50代から80代までの年齢の7人の超センテナリア人と5人の対照参加者から採血しました。次に、免疫細胞を分離し、細胞内の遺伝子によって生成されるメッセンジャーRNAを測定することで、自分たちが何をしているかを理解しました。メッセンジャーRNAは、DNAからの遺伝的指示を翻訳し、それを細胞の核に持ってきて、特定のタンパク質を生産することができます。

スーパーセンテナリア人には、CD4 CTLと呼ばれるTヘルパー細胞があり、他の細胞を攻撃して殺す能力がありました。もちろん、超センテナリア人の寿命がこれらの免疫細胞に負っているのかどうかは明らかではありませんが、以前はそのような細胞が腫瘍細胞を攻撃し、マウスのウイルスから保護することが示されていました。

脳の効率

(画像クレジット:RUB、ErhanGenç)

一部の人々が雑学が本当に得意で「すべてを知っている」ように見える理由があるかもしれません:非常に効率的に有線の頭脳。ドイツの研究者グループは、アートなどのさまざまな分野に関して与えられた質問に基づいて、さまざまな程度の一般知識または意味記憶(雑学のゲームで出てくる情報の種類)を持っている324人の脳を分析しました、建築、科学。

参加者の脳スキャンは、より一般的な知識を保持し、思い出すことができた人々は、より効率的な脳のつながり-脳細胞間のより強く、より短いつながりを持つことを示しました。 「月が着陸したのは何年ですか?」という質問に答えることを想像すると、これは理にかなっています。

「月」という言葉は脳のある領域に格納されているかもしれませんが、「月面着陸」は別の領域にあり、それが別の年に起こった年の知識があります。効率的な頭脳を持つ人々は、これらのさまざまなアイテムをより適切に接続して、質問にすばやく答えることができます。 (しかし、研究者たちは、より一般的な知識とより多くの脳細胞との間にリンクを見つけられませんでした。)

免疫細胞X

(画像クレジット:Shutterstock)

科学者達は「免疫細胞X」と呼ばれる人体の以前は未知のタイプの細胞を発見しました、そしてそれは1型糖尿病を引き起こすのに役割を果たす他の2つの免疫細胞タイプとして作用するかもしれません、新しい研究が示唆します。人体にはこれらの細胞は多くはないでしょう-白血球10,000分の7未満かもしれませんが、体が自分の細胞を何か他のものと間違えて攻撃する場合、それらは自己免疫を駆動する強力なプレーヤーかもしれません。

これらのX細胞は、B細胞とT細胞の両方に似ています。これは、感染との闘いに重要な2つの細胞タイプです(自己免疫疾患の原因でもあります)。 X細胞はT細胞を活性化するB細胞のような抗体を作り、それは次にそれが異物とみなすものを攻撃し続けます。 1型糖尿病の場合、免疫細胞は膵臓の健康なベータ細胞を誤って破壊し、ホルモンインスリンを作ります。研究者たちは、これらのX細胞が1型糖尿病患者に存在するが、健常者には存在しないという証拠を発見しました。それでも、この疾患の原因となる細胞が1つであるか複数であるかは明らかではありません。

舌はにおいがする

(画像クレジット:Shutterstock)

他のニュースでは、舌の細胞にはにおいがする能力があります。研究者は研究室で人間の味覚細胞を成長させた後にこれを発見しました。彼らはそれらの細胞が嗅覚細胞で見つかるいくつかの分子を含んでいることを発見しました。彼らが味覚細胞を匂い分子にさらしたとき、細胞は嗅覚細胞がするように反応しました。しかし、これは珍しいことではありません-嗅覚細胞も以前に腸内、精子細胞内、さらには毛髪内でさえ発見されていました。味と匂いが大きく絡み合っていることはわかっていましたが(鼻が詰まると食品の味が鈍くなると明らかになります)、この研究は、人間の味覚細胞が以前の考えよりもはるかに複雑である可能性を示唆しています。

人間の持久力の限界

(画像クレジット:Shutterstock)

結局のところ、人間、さらには持久力のあるアスリートでさえ、エネルギーは限られています。科学者たちは、人間の持久力の限界を、体の安静時代謝率(体温や呼吸の維持などの基本的な生理学的ニーズのために体が燃焼するカロリー数)の約2.5倍、または平均的な人の場合は1日あたり4,000カロリーと計算しました。彼らは、Race Across the USAなど、地球上で発生する最も極端な持久力イベントのデータを分析し、そのデータを他の持久力イベントと比較することで、これを計算しました。

彼らは、イベントが長くなるほど、カロリーを燃焼することが難しくなることを発見しました。しかし、この2.5倍のしきい値に達しても、アスリートは地面に倒れません。彼らは続けることができますが、消費されるカロリー数と消費される量のバランスを保つことができないため、彼らは体重を減らし始めます。これは長期的には持続可能ではありません。さらに、研究者たちは、妊娠中の女性が赤ちゃんを育てるだけで安静時代謝率の約2.2倍で動作していることを発見しました。したがって、活動、赤ちゃんの成長、自転車での移動、米国内での実行に関係なく、身体には長期的に与えることができるエネルギー量に制限があるようです。

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