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皆さん、こんにちは。ポッドサイエンティストがお届けするクイズコーナーQuestion Time!です。
このコーナーでは、科学に関する○×問題を通して、最新の研究や意外な発見に触れていきます。
第2回の今回は、前回同様、出題者2人、回答者1人という形式でお届けします。
1問目の出題者は、私、さとしです。
回答者は、当番組のなあちゃんです。
さらに、2問目の出題者としてゲストをお呼びしています。わらさんです。
わらさんは、薬学分野で博士号を取得した後、現在アメリカで博士研究員として研究に従事しています。
その傍ら、アメリカンナイトゴールドというポッドキャスト番組を制作しています。
今回、わらさんには、ご自身の専門分野の問題を準備してきてもらいました。
はい、私の研究している聴覚に関する、今日は面白いトピックを持ってきました。
では、クイズのルール、形式説明です。
まず最初に、私が○×の問題を1題出題します。
簡単な説明の後に、なあちゃんには○か×かを選んでもらいます。
その後、私が問題の背景にある研究を解説して、最終的な答えの発表となります。
スコアの付け方ですが、なあちゃんの答えが正解であれば、なあちゃんに1点、
ハズレであれば、うまく引っ掛けた私に1点となります。
で、その後は、わらさんの出題で、なあちゃんとわらさんで1ポイント争うということになります。
2問目が終わった時点で、スコアの高い人が勝者となりますが、
同点の場合には、決着をつける決勝問題が待っています。
というわけで、クイズで勝負をしつつ、
興味深い研究の紹介を楽しむっていうのが、このコーナーの趣旨になります。
では、お二人、準備はよろしいでしょうか。
はい、よろしくお願いします。
お願いします。
じゃあ、私からの出題です。
問題です。
痒みと痛みは、実は同じ刺激で、脳の中では同じ神経細胞によって処理される。
○か×か。
じゃあ、なあちゃん、第一印象はどうでしょうか。
いや、まるで。
じゃあ、追加の説明です。
はい。
あの、古典的な仮説があって、
それでは、痛みと痒みは同じ刺激であるっていう考えなんです。
痛みとか痒みって、皮膚から脳まで情報が伝わるんですけれども、
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それが全部同じ経路で処理されていて、
刺激が弱いときは痒みとして感じて、
強いときには痛みとして感じるっていう仮説があるんです。
で、これがインテンシティセオリーって呼ばれてるんですね。
でも、古典的って言ったように、これは現在ではほぼ否定されています。
その、抹消の皮膚から脳へつながる神経が、
痛みの場合と痒みの場合では違うっていうことがすでにわかってるんですね。
でも、ちょっと前に脳の中では同じような部位で情報が処理されるっていうことが示唆されていました。
全体上皮質、ACCって呼ばれる部位なんですけれども、
情動、感情に関係があるっていう風に言われてる部位なんですね。
で、痛みにも色々あるんですけれども、
痛みのうちの痛くて嫌だっていう感情の部分については、
このACCで処理されるっていうことがわかってるんです。
で、最近、痒みについてもACCに伝わるっていうことがわかってきたんです。
だから、抹消では別の神経であっても、
脳の中では痛みも痒みも同じところで処理される、
同じ神経で処理される可能性が出てきているんです。
で、今年に入ってから、この点を詳しく調べた研究が発表されていたんですけれども、
問題はその結果についてで、
痛みと痒みは実は同じ刺激で、脳の中では同じ神経細胞によって処理される。
○か×かです。
確かに痛がゆいとか、蚊にかまれて、
最初は痒いんだけど、
かきむしって言ったら、だんだん痛くなってくる。
痛がゆいみたいな、両方あるみたいな時、あるじゃないですか。
だから、どう思います、わらさん。
でも、痛がゆい時って、痛いのもあるし、痒いをどっちもわかるじゃないですか。
はいはいはい。
ってことは、同じ担当者がやってたら、一つの感覚しか来ないようなイメージがあるんですけど、
ちゃんと別々に感じるってことは、脳で違う人たちがやってるのかなって思ったりもしますけど、
引っ掛けとかあるんですかね。
じゃあ、なあちゃん、答えはどちらでしょうか。
いや、早くないですか。
早くない。
痛みって、確か生命の危機だよ、のシグナルみたいな。
でも、かゆいぐらいだったら、そこまでじゃないかもしれない。
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かゆみも、例えば何かが感染したりとか、変な物質に触れてかゆくなったりしてて、
それはそれで危ない刺激ではあると思う。
なるほど。
じゃあ、ちゃんと似てるのかもしれない。
マジか。
じゃあ、そろそろいいですかね。答えをお願いします。
それなら、やっぱり〇で。
はい。じゃあ、なあちゃんの答えは〇ということですが、解説です。
2025年3月のネイチャーコミュニケーションズのひょんごんこうらによる論文なんですけれども、
この論文では、マウスを使ってかゆみと痛みを与えるということをやってます。
かゆみを与えるときなんですけれども、首のあたりにヒスタミンを注射します。
ヒスタミンって、かゆみを起こす物質なんです。
そうすると、かゆいですから、そのあたりをマウスは掻くわけです。
痛みの場合は、足にホルマリンを注射します。
これ痛いので、足をなめたりとか足をふるったりします。
神経の活動を見ていくわけなんですけれども、
遺伝子改変をして活動した神経が光るようになっているマウスがあるんですね。
これを使って、このマウスにかゆみとか痛みとか刺激を与えていくという実験をやっています。
そうすると、これらの刺激によってどの神経が活動しているか分かるんですけれども、
末症から情報が脳に入ってくると、死症という場所を中継することが多いんですけれども、
痛みの場合でも、かゆみの場合でも、死症の神経が活動して、
さらにACCの神経が活動するということは、どちらも同じだったんです。
でも、死症にもACCにもたくさん神経細胞があるわけなんです。
もっと細かく見ていくと、痛みで活動している神経とかゆみで活動している神経はオーバーラップしていないということが分かりました。
だから、神経細胞レベルで見ると別のものだったということが分かったわけです。
さらに、もっと機能面でちゃんと分かれているかというのを調べています。
特にACCについて調べているんですけれども、
ACCの神経で、痛みで活動する神経にドレッドという神経の活動を抑制することができるタンパク質があるので、それを作らせました。
だから、意味合いとしては、痛みで活動する神経の働きを抑制するということになります。
この時に痛みを与えると、もう痛みに対する反応が起きなくなるんですね。
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でも、このマウスにかゆみを与えると、かゆみに対する反応はちゃんと起きてたんです。
だから、痛みに反応する神経は、かゆみへの反応には必要ないということが、これで分かるわけですね。
さらに、逆の実験もやっていて、かゆみに対して反応する神経を抑制すると、痛みに対する反応は変わらなかったんです。
痛がってたんです。
だから、機能面でも、痛みのACC神経とかゆみのACC神経が別だということが確認されました。
なるほど。
だから、大きく見ると、思想からACCに伝わるという点では同じなんですが、神経細胞を細かく見ていくと、
細胞レベルでは痛みとかゆみが別の神経で伝わる、別の神経で情報が処理されるということが分かったという論文の結果になります。
ですので、答えはバツなので、なあちゃん正解ということになります。
そうか、なんか警察と公安みたいな感じっていうことか。
警察と公安?
ほら、同じ警察機関やけど、中身違う人が動いてるよってことなんです。
部署が分かれてるみたいな。
部署が分かれてるよってことなんですね。
いや、でもあの、いやでもしょうがないか。
ちょっと誘導してしまったかもしれないですね。
いやでも盲点でした。中にいっぱいあるよっていうのを私が見逃してたわ。
そうですね。
そうでした。
その小さな脳の部位でも数え切れないぐらいの神経細胞があって、役割を分担してるっていうところがあるっていうところなんですよね。
それだけの力が脳にあるんですね。
すごい、悔しい。
完敗です。
というわけで、なあちゃんが0ポイント、私が1ポイントということになります。
悔しいございます。
じゃあ2問目に移っていきたいと思うんですけれども、わらさんお願いします。
お願いします。
ちょっと前提が長くなってしまうんですけど、まずなあちゃんはモスキートーンって聞いたことありますか?
あります。モスキートのカノン。
英語でも答えていただいてありがとうございます。
カノンはピーとかいう音ですよね。
そうですね。カノンという羽の音ですね。
あれってすごい高い音で、17から18kHzの周波数帯と言われています。
ただ、モスキートーンのような高音は20代を過ぎると少しずつ老化に伴い聞こえにくくなってしまうというのがすでに知られています。
音を感じるための大切な細胞が鼓膜の奥、耳の鼓膜の奥にいるのですけれども、その細胞たちがどうしてもダメージを受けてしまうからです。
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特に高周波数を感じるような細胞は真っ先にその影響を受けやすいということがわかっています。
こうしたダメージが進むと、やがて日常生活に一生が出るぐらいの難聴と診断されることがあります。
しかし、私たちの聴力って一度失われてしまうと自然に回復することができないんですよね。
それは音を感じるための重要な細胞がダメージを受けるともう蘇らないからということが原因になるんですけど。
そこで再生医療というものが注目されています。
どこかで耳にされたことありますか?再生医療という言葉。
はいはい。IPS細胞ですか?山中教授の。
そうです。
今日テレビに出てました。
そうなんですか。タイムリー。
新番組やるんだ、頭で。
山中先生を代表とするIPSなど他にもいろんな手法が再生医療には含まれるんですけど。
定義はいろいろ広いんですけど、代表的なものとしてIPS細胞があります。
そういうふうに注目される医療分野なのですが、ここで問題です。
そんな再生医療の研究が最近身を結んで、来年2026年、音を認知する細胞を再生させることで難聴を治す夢のようなお薬が発売される。○か×か。
それはシンプルに願望として○。
なるほど。
だってすごいですよね。
じゃあ追加の解説を入れたらいいですか。
お願いします。
例えば日本の再生医療のチームはどういうことを今やっているかということで、代表例として紹介させていただくと。
例えばパーキンソン病の治療では、IPS細胞から作った、試験管の中で作った神経細胞を患者さんの脳に移植するみたいな試みがなされています。
どっちかというと減っていた細胞を補充するようなイメージですね。
じゃあこの音を認知する細胞を再生させることができるお薬が来年出るのかっていうところなんですけどどうでしょう。
薬ですよね。
じゃあひとつちょっとヒントとしてなんですけど、
僕今アメリカに住んでいるんですけど、留学しているんですけど、
アメリカのものってすごいうるさいものが多くて、
例えば消防車。
日本の消防車だったら消防車いるなちょっとうるさいなぐらいで住むと思うんですけど、
僕の住んでる町の消防車は本当に耳が痛いレベルの大音量で進んでいくんですよ。
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アメリカは何でも音が大きいなっていうのが印象ですね。
それどうヒントなんですか。
だからヒントなのかどうかはあれなんだけど、
でも確かにそうか、そういうニーズが多そうな気がしますね。
耳へのダメージがかかりやすい状況にもあるかもしれないですね。
なるほどな。
でもこうやって日々耳でみなさんに元気を届けるなあちゃんはどうお考えですかね。
元気をお届けしてるんですか。
元気をお届けして思ったこと喋ってるだけです。
なんか今の誘導してる感じがしないです。
どうでしょうかね。
じゃあなあちゃん答えをお願いします。
まるで。
なあちゃんの答えはまるということですが、
じゃあわらさん解説をお願いします。
はい。残念ながら現在までに聴力が回復する薬として認められたものはありません。
そして現状発売予定もありません。
あって欲しいんですけどね。
一部の突発性難聴みたいなそういう症状ではステロイドを使うことで緩和されるということは行われているんですけど、
例えば完全に失われた聴力だったりとか、
僕らがもう聞こえないモスキートーンみたいな音がこれから聞こえるようになるような薬っていうのは、
まだ今は実用化されてないっていうのが現状です。
ただ研究段階ではかなり進んでいるものが多くあって、
例えば2024年に科学士ネイチャーコミュニケーションで発表された耳の中の細胞を再生させる薬の臨床試験の結果というものを紹介させていただきます。
はい。なので臨床試験自体行われているんです。
軽度から中軽度の難聴患者に対してこの薬を使ったところ、
被験者の45%で10dB聴力が回復したことが報告されました。
しかしながら統計的に顕著な回復は認められないと判断されてしまって、
臨床試験はストップしてしまいました。
それでも人の耳の細胞が薬で再生する可能性を示して、
さらに聴力が一部回復したという結果を世界で初めて示した研究として注目されています。
なので今後本当に聴力が回復するようなそういう薬を作ろうという風に進展が期待されています。
臨床試験が行われているということは、例えばマウスか何かのモデルでうまくいったということなんですね。
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これどんな作用基準の薬なんですか?
はい。ちょっと詳しい話をしますと、
耳の中で音を感知する細胞として有毛細胞という毛がある細胞って書きますけど、
そういう細胞が重要になります。
その細胞はダメージにすごく弱くて、
例えばすごく大きな音を聞いたりだとか、そういう老化原因だったりして死んでしまうことがあります。
ただその細胞は分裂とかしなくて、自然に復活することができません。
なんですけど、今回使われた薬はその有毛細胞の下にあった支持細胞という細胞があるんですけど、
その細胞がその薬をふりかけられることによって有毛細胞に分化するという細胞の役割を変えてしまうような作用がマウスなので示されています。
実際には人で今回の患者さんの耳の中を解剖学的に見ることはちょっと難しいので、
必ずしも耳の中の細胞がどれだけ再生したかということは言うことはできないんですけど、
聴力が回復したという事実は示されていますので、
なのでこれが世界初の結果になったというふうに取り上げられていました。
ちなみにその10dBがどれくらいの温度感なのかわからないんですけど。
なるほど。例えば僕らが普段会話をする時ってだいたい60dBぐらいの。
もう少し例えばアラーム、ちょっと個人差あるかもしれませんけど、
少し注意を引くような大きな音になると70dBぐらい。
なので10dB違うとそれなりにやっぱり音のレベルは変わってくる。
ただやっぱり南朝の患者さんってそもそも聞こえるレベルというのが高くないので、
なのでどの程度生活で改善したかというのはちょっとこの論文から僕はわからないんですけども、
なので今後の改善、改良に期待という感じですね。
えーってもいいじゃないのよ。
というわけで、なあちゃんはハズレでしたので、わらさんに1ポイントになります。
ありがとうございます。
ですから、なあちゃん0点、わらさん1点、さとし1点ということなので、
僕とわらさんで決勝問題ということになります。
決勝問題私から出題しますので、わらさんが回答して、
わらさんが正解だったらわらさんの勝利、ハズレだったら私の勝利ということになります。
分かりました。緊張する。
じゃあ今回はですね、わらさん研究者だということなので、研究者向けの問題を準備してきました。
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問題です。
はい。
2025年4月の時点でこれまで最も引用された論文は、
2016年にマイクロソフト社が発表した機械学習に関する論文である〇か×かなんですが、
ちょっと引用があまり一般的ではないと思うので、ちょっと先に私の方から解説します。
お願いします。
論文っていうのは過去の研究を前提として書かれるわけで、過去の論文のことについて触れたりするわけですね。
触れたら、その元の論文を引用文献として、その論文の最後にリストとしてまとめてるんです。
どれだけ引用されたかっていうのをデータとして取りまとめられているんです。
引用回数っていうのがですね、論文の重要度とかインパクトの目安として使われているっていうのがあるんですね。
例えば、新しい分野を築くような大発見とかをすると、それを前提とした後発の研究っていうのがたくさん出るわけなんですけど、
そういった論文はすべてその元の研究を引用するわけです。
だからそういったインパクトの高い研究っていうのはたくさん引用されるっていうことになります。
どれくらいの数かっていうとですね、山中信也が初めてiPS細胞を作ったっていう論文があるんですけれども、これだと数万回引用されています。
ただ数万回と言われてもちょっといまいちピンとこないと思うんですけど、
私なんかですと、番組説明のところにも書いてあるように、僕なんかパッとしない研究者なわけなんですけれども、
僕なんかが論文を書いても、もう10年、20年経った論文でも多くて100回ぐらい引用されているぐらいなもんなんですよ。
で、論文全体を見ると、10年間で引用回数が10回超えないのが過半数になります。
というわけで、引用回数っていうのは、論文のインパクトを図る上で重要な目安となります。
で、今回の質問は、これまで最も引用された論文は、2016年、10年ほど前にマイクロソフト社が発表した機械学習に関する論文である。
○か×か。どうでしょう、わらさん。
いやー、機械学習の研究とかはしたことないんですけど、イメージですが、この分野の研究者って今増えてるし、
いろんな、例えば僕とかも神経の研究してますけど、そういう分野からの参入とかもあったりして、
引用数はおそらくかなりあると思うんですけど、一方で、その2016年にポッとできたような技術じゃないので、
その前に1950年、60年ぐらいからニューラルネットワークの時代からの積み重ねがあってできてる分野だと思うので、
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なのでその辺の歴史的なものの方が引用されてるんじゃないかなという読みで、
2016年のマイクロソフト社の論文は最も引用されてる論文ではない×だと思います。
はい×ですね。じゃあ答えなんですが、まず今世紀、2000年以降に発表された論文に限れば、
今話したマイクロソフト社の論文が最も引用回数が多いです。引用回数が17万回。
ただ、論文全体、過去まで遡ってみると、最も引用された論文は1951年に発表されたタンパク質の定量法の論文です。
ローリーという人が書いた論文なんですが、これが36万回で1年。
めちゃくちゃ引用されてる。
さっきのマイクロソフト社の論文なんですけれども、全てをひっくるめて言うと7位なんです。
でも7位なんだ。
でもそんな10年前に出た論文なのに、そこまで高いところにあるっていうのはすごいですね。
それタンパク質の何ですか?
タンパク質の定量法ですね。
タンパク質が溶液中にどれだけ溶けてるかを調べる方法を発表した論文になります。
調べる方法っていう論文なんですか?
そう。新しい方法を論文として発表するっていうことももちろんいっぱいあるんですけど、
そういうやつってその実験をすると必ず引用するんですよね。
それはね、確かに。自分で考えてないもんね。
で、よく使われるもので、かつ捨たれないものだと引用され続けるっていう。
なるほど。
ある程度時間が経つと、もう元の論文は引用しないみたいになっちゃうこともあるんですけど、
常識みたいになっちゃうんですね。
そうですね。
なんですけど、物によってはむしろ引用することが文化みたいになっていって、
そうするとなんかいつまでもめちゃめちゃ引用され続けるみたいのがありますから、
きっとこれがそうなんだと思うんですよね。
なるほど。
で、方法に関する論文は結構このトップ10の中にも入ってました。
それはね。
というわけで、1位ではないので×ということになって、わらさん正解となります。
なんか違ったメソッドで出しちゃった。
いやいやいや、もう常識高いからもう。
というわけで、今回の勝者はわらさんでした。
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ありがとうございました。
わらさん、今回はご参加どうもありがとうございました。
ありがとうございました。
とても楽しかったです。
せっかくですから最後に何か宣伝したいこととかありますか?
ありがとうございます。
私が裏方として作っているポッドキャスト番組について話させていただきます。
番組名がアメリカンナイトゴールドといいまして、
研究留学3年目を迎えた生物学者中村がアメリカ生活を楽しんでいる方をお招きして、
一人一人のアメリカ留学を掘り下げていく番組です。
若手生物学研究者をはじめ、大学生から起業家、短期留学からもう帰国した方など、
様々な形のアメリカ留学を伺っています。
ご興味がありましたらぜひ一度聞いてみてください。
毎週金曜日0時にSpotifyやAppleポッドキャスターの大体のプラットフォームで聞くことができるので、
ぜひよろしくお願いします。
じゃあ小原さんどうもありがとうございました。
ありがとうございました。
この後少し3人でアフタートークを収録しようと思っていて、
それをポッドキャストとは別に公開する予定でいます。
このエピソードのショーノートからアクセスできるようにしておきますので、
お聞きの皆さんで興味がある人はそちらをチェックしてみてください。
ではポッドサイエンティストがお届けするクイズ番組クエスチョンタイム、
最後までお聞きいただきありがとうございました。
じゃあここからアフタートークになります。
なあちゃん、小原さん、ほんと申し訳ありませんでした。
いやーもうびっくりした。びっくりしたよ。