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水産庁が人工ふ化ウナギに成功

世界各国で食べられているウナギですが、日本では5000年前の縄文時代の貝塚からウナギの骨が発見されており、少なくとも7000年程度食用にした歴史があるようです。土用の丑の日、という点については、江戸時代の安永(徳川家治(いえはる)の時代:1772-1781)・天明(徳川家治と徳川家斉(いえなり)1781-1789)の頃から始まったそうです。平賀源内(1728-1780)がウナギ屋に提案したというのは後の時代の作り話の可能性もありますが、江戸時代から土用の丑の日にウナギを食べる習慣があったことは間違いないようです。平賀源内はエレキテルを修復したり、竹とんぼを発明したり、特に、海外の文化・科学・技術に詳しかったことが知られています。

水産庁は、実験室内で人工的にふ化させたウナギの稚魚を食べられる大きさにまで養殖池で育てるのに成功したと発表しました。養殖ウナギは現在も売られていますが、それらは採取した稚魚のシラスウナギを養殖池で育てて出荷しているもので、人工的にふ化させ、養殖池で育て上げたのははじめてのことです。ウナギの生態は謎が多く、特に稚魚は最適なエサがよくわからないなど、人工育成が困難とされていました。かば焼きに加工しても味や香りに遜色ないものの、コストが現在の養殖方法よりもかかります。

2019年の土用の丑の日は7月28日(日曜日)です。
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2019-07-19 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

石灰質堆積物が明かす過去の太陽活動

武蔵野美術大学と弘前大学の研究チームが石灰質の堆積物を分析することによって過去の太陽活動や宇宙線変動の情報を探る手法を世界で初めて確立しました。

太陽の活動には周期性があり、11年周期で活発になったり静かになったりしています。また、数十~数千年スケールでも大きな変動があります。過去の太陽の活動の変動はどのようにすれば知ることができるのでしょうか。 一般的に行われているのは、樹木の年輪に含まれる炭素14などを調べる方法で、これは、太陽の活動に伴って宇宙からやってくる宇宙線の強度に変化が生じることを利用したものです。太陽の活動が活発になると、太陽の磁場によって宇宙から飛来する宇宙線の量が減少します。ただし、この手法では樹木がなければ太陽の活動がわからないため、遡ることができる年代も数万年程度が限界です。

研究グループは、「トラバーチン堆積物」と呼ばれる石灰質の堆積物から過去の太陽活動や宇宙線変動の情報を探る新たな手法を確立しました。

研究グループは中国雲南省白水台から採取されたトラバーチン堆積物に対して、ごく微量に含まれるベリリウムの放射性同位体ベリリウム10の濃度の分析を行った結果、トラバーチン堆積物から宇宙放射線の強度を良く反映したベリリウム10の変動を、正確な時間軸で取得できることが判明したものです。トラバーチン堆積物は1cm以上の年層を持ち、数万年をはるかに超える古い年代についても、1年分解能で太陽活動を復元できる可能性があります。 


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2019-07-18 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

トポロジカル物質で超伝導ダイオードを実現

理化学研究所と東北大学の共同研究グループは、トポロジカル絶縁体 の超伝導界面において、超伝導電流の整流効果を観測しました。トポロジカル絶縁体は固体内部では電気を流さない絶縁体ですが、表面でのみ電気を流す金属として振る舞う物質のことです。表面を流れる電子は、そのスピンの方向が運動方向に対して常に垂直の方向に向くというスピン運動量ロッキングと呼ばれる性質を持っており、通常の金属や半導体、絶縁体とは異なる興味深い種々の物性が現れます。

超電導状態とは電気抵抗がゼロの状態です。トポロジカル絶縁体の内部は電気が流れないため電気抵抗は無限大ですが、その表面は電気抵抗がゼロですので、そのどこかに境界部分、超電導界面があることになります。その超電導界面で整流効果、つまり電流の流れる方向によって抵抗が異なる効果を観測できたということで、ダイオードの一種がこの状態に該当します。以上をまとめるとトポロジカル絶縁体の超電導界面でダイオードのような性質が観測された、という意味になります。

トポロジカル絶縁体に磁石の性質を持たせることで、既存物質の性能を超えるスピントロニクス機能性や、エネルギー散逸の極めて少ない電気伝導が実現することが明らかになってきました。磁石に替えて超伝導体、つまり、トポロジカル絶縁体と超伝導体を組み合わせることにより、通常の超伝導体と異なるトポロジカル超伝導体 の実現が予言されています。しかし、どのような物質がトポロジカル超伝導体としてふさわしい物質なのかよくわかっておらず、研究は進展していませんでした。今回研究チームは、FeTe(Fe:鉄、Te:テルル)とBi2Te3(Bi:ビスマス、Te:テルル)の積層界面にあらわれるトポロジカル絶縁体表面状態を使って解析に成功しました。この物質が超伝導体になる温度は7 K(約- 266℃)です。

本研究結果から、トポロジカル絶縁体と超伝導体との接合によって、超伝導電流の流れる方向を効果的に制御できることが明らかになりました。これは、磁場で制御可能な超伝導電流のダイオードとして応用できると期待できます。

トポロジカル物質で超伝導ダイオードを実現




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2019-07-16 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ネオテニー(幼形成熟)

ネオテニーとは、動物において、幼い姿のまま、生殖に関与する臓器が成熟し、繁殖する現象で、日本語では幼体成熟といいます。たとえばメキシコサンショウウオは陸上で肺呼吸しますが、原産地では変態を終えないまま成熟し、エラ呼吸の子供(幼生)の姿のまま生殖しますが、これがウーパールーパー、アホロートルです。アホロートルは環境の変化によりメキシコサンショウウオの大人に変態することもできますし、人為的に甲状腺ホルモンを与えると同様にメキシコサンショウウオの大人に変態します。アホロートルのネオテニーは甲状腺ホルモンの不足によるものと考えられ、多くのネオテニーを示す動物において共通であろうと考えられています。

ネオテニーは進化のうえで重要であるとの説があります。たとえば昆虫類は多足類 (多足類の幼生は昆虫同様に3対の脚しか持たない) のネオテニーによって生じたといわれています。

また、人間も幼児と大人の姿が似ていることから、ネオテニーではないかという説もあります。ただし、人間の場合はネオテニーに替えて、胎児化という表現が使われることもあります。胎児化とは哺乳類において祖先動物の胎児に近い形態を保持したまま成体化することによって進化することです。特にヒトについては類人猿の胎児または幼児に似た形態をもつことが指摘されています。たとえば体重に比して脳が重いこと、顔面が突出していないこと、体毛が少いことなどです。つまりヒトとオランウータンを比べた場合、赤ん坊同士はよく似ています。しかし、ヒトとオランウータンの大人同士を比較すると大きく異なる、ということです。

多くの生物は、不完全な状態で誕生し、成長するにつれて環境に適応した大人の姿になります。ところがネオテニーの場合は言い換えれば環境に適応した大人の姿になることなく、生殖機能を成長させるともいえます。成長がすなわち環境への適応だとすれば、成長して大人になることは、特定の環境で生きる姿に特化し、ダイナミックな環境変化への適応力を失う過程だと考えることもできます。このことから、環境変化に強い、あるいは、あらゆる環境で生活できる、より進化した種はより幼児的形態をとどめるという仮説が唱えられています。


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2019-07-15 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ナスカの地上絵の鳥を鳥類学の観点からはじめて同定

北海道大学の研究者らが、ナスカの地上絵に描かれた鳥を鳥類学に基づいて分類し、コンドルやフラミンゴとされた地上絵は鳥類学上は誤りであること、などを確認しました。

ナスカの地上絵は、ペルー南部の海岸から内陸に約 50km の砂漠台地に描かれています。いつ描かれたかについては諸説があり、2400年前ごろ、10世紀まで、16世紀までなどが唱えられています。直線、幾何学図形、動植物の図像が2000点以上確認されており、ユネスコの世界遺産に登録されています。これらの巨大な地上絵が何の目的で描かれたのか、またそのモチーフは何かなどはよくわかっていません。その最大の理由は、プレ・インカ期の文化には文字がなかったためです。地上絵の制作目的については、先コロンブス期の道であったとする説や、パフォーマンスの舞台であったとする説、農耕儀礼に関わるものであったという説や、天文暦であったとする説、さらには宇宙人との交信に関わるものであったとする説まであります。

ナスカ台地に描かれた動植物の地上絵でもっとも多いのは鳥類で、16点が知られています。鳥類の地上絵は、これまで図像の全体的な印象や、ごく少数の形態的な特徴を根拠に、それがどのような鳥かを推定していました。この度北海道大学の研究チームが鳥類学的観点からそれらを分類しなおすことを試みました。その結果、ペリカン類はナスカ台地から約 50km離れた海岸部に、カギハシハチドリ類はアンデス山脈の東側あるいは北側のアマゾニア地域に分布しており、いずれもナスカ台地にはいない鳥であることなどが推測されました。

一方、「コンドル」や「フラミンゴ」と呼ばれる著名な地上絵は、ともに形態的特徴が一致せず、これらの分類群とはみなせないことが明らかになりました。ナスカ台地周辺に生息するアンデスコンドルやキバシヒメバト、フタオハチドリなどの鳥ではなく、これらの外来の鳥が描かれた背景には、地上絵が描かれた目的が密接に関わっていると考えられます。

ラスコーやアルタミラなど各地に動物が描かれた壁画が残されていますが、それらを今回のように分類学的に検証することで、いつの時代のどこにどのような動物がいたかが明らかになると、そこから人類がどのように生活していたか、壁画が描かれた地域の当時の自然環境がどのようであったか、などがわかりますので、地球史を考えるうえでは、今後新たな発見が続くのではないかと思われます。


ナスカの地上絵の鳥を鳥類学の観点からはじめて同定

ナスカの地上絵の鳥を鳥類学の観点からはじめて同定

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2019-07-11 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

はやぶさ2第2回着陸を7月11日に決行

「はやぶさ2」の小惑星リュウグウへの第2回タッチダウンが7月11日に行われることが決まりました。タッチダウンの場所は、今年2019年4月にリュウグウ表面に作成した直径約10mの人工クレーターの北北西20mの地点です。今回のタッチダウンでクレーターから飛び散ったリュウグウ内部の物質を地球へと持ち帰ることになります。

なお、はやぶさ2はすでに1度、2月22日に第1回目のタッチダウンを行ってこれに成功し、採取した試料がすでに機体に格納されています。そのため、2回目のタッチダウンに失敗して1回目の試料ごと機体を失ってしまうリスクも伴うチャレンジとなります。

1回目のタッチダウンから4か月以上も経過して、2回目のタッチダウンの実行が決定されたのはこのリスクを慎重に評価し、第2回タッチダウンを行うことの理学的・工学的価値や成功の可能性を評価する作業を慎重に進めてきたためです。 


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2019-07-10 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

天の川銀河の大きさを詳細に算出

天の川銀河の大きさを詳細に算出

東北大学、法政大学、東京大学、国立天文台による観測チームが、天の川銀河の半径は52万光年であることを、すばる望遠鏡を使った観測結果から明らかにしました。太陽系の位置は天の川銀河の中心から2万6000光年離れていますので、天の川銀河の一番端からは半径のわずか20分の1というかなり中心に近いところにいることになります。ネットなどでよく見る天の川銀河の想像図から得る印象とはちょっと違って、かなり内側で私たちは暮らしているようです。

 というのも今回観測されたのは、天の川銀河の本当の端っこがどこにあるか、です。天の川銀河は星が大量に集まっている銀河系円盤部分とその周辺をとりまくハローと呼ばれる広大な空間からなっています。私たちが天の川、と呼んでいるのは銀河系円盤部分のことです。ハローには、年齢が120億年くらいの古い星が10億個ほど淡く広がっていますので、その端っこがどこかというのはこれまで観測が非常に困難でした。宇宙空間を遠くまで広い視野で見通したときに、52万光年先で、急に星の密度が低下するため、この場所が天の川銀河の一番端っこであろうと推定したものです。

 天の川銀河の端っこの方で暮らしている知的生命体も当然いるはずで、その人たちは天の川銀河をどのような気持ちで眺めているのか、気になるところです。


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2019-07-09 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

持続可能な開発目標(SDGs)

SDGs(エスディージーズ)とはSustainable Development Goals=「持続可能な開発目標」と呼ばれるもので、外務省のWebサイトによると2015年9月の国連サミットで採択された「持続可能な開発のための2030アジェンダ」にて記載された、2030年までに世界が達成することを目指すべき国際目標です。2015年時点のまま好き勝手な開発や自然破壊、人種差別を続けていては、地球は破滅してしまう、という恐れから、将来まで地球と生態系、人類の文化的活動などなどが持続・維持されるには、今の私たちは何をしなければならないか、ということを提案しています。

SDGsは持続可能な世界を実現するための17の大きな目標がパッケージとして構成されています。17の目標を達成するために必要なのは企業や個人の取り組み、政府の政治的な対応もありますが、そのうちの多くは科学の力をさらに活用、伸ばしていくことによって達成可能なもののように思われます。17の目標とは次のようなものです。

1.貧困をなくす、2.飢餓をゼロにする、3.すべての人々に保健と福祉を提供する、4.質の高い教育、5.ジェンダーの平等、6.安全な水とトイレ、7.クリーンエネルギーをすべての人に、8.働きがいと経済成長の両立、9.産業と技術革新の基盤をつくる、10.人や国の不平等をなくす、11.住み続けられるまちづくり、12.持続可能な消費と生産のパターンを確保、13.気候変動に具体的な対策、14.海の豊かさを守る、15.陸の豊かさも守る、16.平和と公正をすべての人に、17.持続可能な開発に向けて実施手段を強化し、グローバル・パートナーシップを活性化する。

 この中には気候変動を原因とする極端な気象現象やその他の経済、社会、環境的ショックそして自然災害に対応し、脆弱(ぜいじゃく)性を軽減するといったことも含まれ、たとえば、人工衛星やビッグデータを活用した気象の長期予報と科学的農業の連携による安定生産、遺伝子書換による気候変動に強い作物の作出と貧困地域への導入の推進などが考えられます。

飢餓に終止符を打ち、食料の安定確保と栄養状態の改善を達成するとともに、持続可能な農業を推進する。この中には種子、栽培植物、飼育・家畜化された動物などの遺伝的多様性を維持することや、一つの営利企業によって種子が牛耳られている現状を否定し、多くの食料生産にかかわる人々が食料生産に関する知識へのアクセスを可能にする必要性などが考えられます。貧困の基準は国ごとに異なりますが、その国における貧困をなくすことが目標とされています。サンフランシスコでは4人家族で年収1300万円以下が貧困層、日本の貧困は厚労省の算出方法によると4人家族では250万円未満が貧困層となっていますので、そこを解決していこう、ということになります。

また、あらゆる年齢のすべての人の健康的な生活を確保し、福祉を推進する。この中にはエイズ、結核、マラリア、いまだ十分に医学的な理解の進んでいない熱帯病なども含め、それらの伝染病を根絶することが含まれます。これはワクチンの開発や子孫を残せない遺伝子書換蚊などを使った対策も考えられます。

 もともとSDGsの考え方は、コロンビア、グァテマラの2国の提唱で、すべての国連加盟国が賛同したものです。こういったことに取り組んでいかないと、人間・地球環境・テクノロジー、それらが複雑に絡み合って地球を破壊してしまい、人類は成り立たなくなる、と考えられています。


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2019-07-08 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

原始惑星系円盤の隙間に2つの惑星を直接撮像

地球を含め太陽系の惑星がどのようにして作られたのかは天文学における大きな解決すべき問題の一つですが、これまでの様々な観測で、若い星を取り巻くチリや岩でできた原始惑星系円盤に隙間や環が観測されてきました。惑星が木星やそれ以上の大きさにまで成長するためには、惑星の誕生現場である原始惑星系円盤から水素などを大量に惑星へと取り込む必要がります。そのため、この隙間部分で惑星が形成されつつあり、チリや岩石が惑星の形成に使用されながら、そこを惑星が移動するために円盤に隙間ができている、と考えられていました。

約370光年の距離にある若い恒星「PDS 70」を取り囲む円盤の隙間に、成長中の2つの惑星の姿をオランダ・ライデン大学の観測チームがとらえました。PDS 70はケンタウルス座の方向にある太陽よりやや小さく軽い恒星です。ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡「VLT」を用いた観測によると、PDS 70は、太陽が50億歳であるのに対して、約600万歳と若く、まだ周囲をガスや塵の円盤で取り囲まれていることがわかりました。この円盤の中心から30億~60億kmのところにレコードの溝のような隙間が撮影されました。

 これまでの様々な観測で、原始惑星系円盤に隙間や環が観測されてきましたが、そこに存在するはずの惑星が撮影されたことはありませんでした。円盤に隙間を作っている最中の複数の惑星をはっきりと検出したという意味では、これが初の観測例です。下の写真は中心の+がPDS 70、赤い丸が形成されつつある2つの惑星です。

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2019-07-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

2つの銀河団を結ぶ電波の網

イタリア国立天体物理学研究所が、2つの銀河団を結ぶ電波の網を初めて観測しました。 天の川銀河のような銀河が大量に集まって銀河団を形成しています。そして、それぞれの銀河団どうしは糸のような構造で結ばれて網のような構造になっていると考えられていましたが、観測に成功した例はありませんでした。

今回観測されたのは、地球から10億光年の彼方でゆっくり衝突しようとしているエイベル0399とエイベル0401という2つの銀河団を結ぶ電波の尾根と呼ばれるものです。その実態は2つの銀河団の間にある長さ900万光年以上のプラズマの流れ、つまり電波放射です。銀河の大規模構造は網目状をしていて、銀河団は縦横の網の結び目に位置しています。 


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2019-07-04 : 雑談 : コメント : 0 :

照明つけて眠ると太る

米国立衛生研究所(NIH)の研究で、照明やテレビをつけたまま眠るのは肥満をもたらす可能性があることがわかりました。ホルモン分泌の乱れなどが関係している可能性があると考えられます。ただし、今回の調査は、35~74歳の女性を対象としたアンケート調査結果によるものです。寝室でテレビか明るい照明をつけたまま寝ている人たちは、暗い部屋で寝ている人たちに比べて体重が5キロ以上重いことがわかりました。

ホルモンの影響となると女性と男性では違いがある可能性もありますが、神経活動の観点からも夜は暗くして寝た方がいいですね、テレビやパソコンをつけたまま明るい部屋で寝落ちというのは太る原因のようです。


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2019-07-03 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

触れずにヌメリをはかる

理化学研究所などの共同研究グループは、微生物の作用により物体表面に発生するバイオフィルムの有無を「水とのなじみやすさ」を指標とすることで、触れずに簡便に評価できる手法を開発しました。バイオフィルムは、流しに発生する“ヌメリ”の原因となるなど、水があればどこにでも発生し、環境・衛生に影響を与え、材料腐食などの原因となります。本研究成果は、住宅設備や水中構造物にバイオフィルムが付着することを防ぐための素材開発や、歯垢など生体表面に発生するバイオフィルムを制御する技術の開発に貢献すると期待できます。

 今回、共同研究グループは、バイオフィルムが水となじみやすい親水性の生体高分子(多糖類やタンパク質など)を多く含むことに着目しました。そこで、水で覆われた評価対象の物体表面に一定圧力の空気噴流を噴射するという簡便な操作を用いて、発生した「液体除去円」の大きさからバイオフィルムの親水性を評価しました。その結果、バイオフィルムの液体除去円は、清浄な場合と比べて小さくなり、親水性が高いことが分かりました。このように、液体除去円の大きさを清浄な場合と比べることで、バイオフィルムの有無を評価できることが明らかになりました。

触れずにヌメリをはかる
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2019-07-03 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ジャミング状態の特徴

粒子がぎゅうぎゅう詰めになった固体状態は「ジャミング状態」と呼ばれます。東京大学、中国科学技術大学などの研究グループは、球形粒子を詰め込んだ乱れた構造を持つ固体状態(ジャミング状態)に、どのような構造的な特徴が潜んでいるかについて研究を行いました。

 粒子がぎゅうぎゅうに詰め込まれると、満員電車の中の人のように互いが押し合うことで身動きが出来なくなり、粒子の集合体は固体のように振る舞うことが知られています。しかし、このようなジャミング状態がどのような構造的特徴を持つかは、粒子の配列に結晶のような周期性がないため、これまで謎に包まれていました。 ジャミング状態では、1個の粒子を除いただけでもその状態は不安定化することがわかっています。したがって、ジャミング状態の構造は、安定・不安定の境界に存在すると考えられます。ジャミング状態がこのような安定限界においてどのような特徴を持つかは、十分には理解されていませんでした。

今回、粒子の周りの局所的な柔らかさの指標として新たに導入した「振動感受率」という物理量が、粒子のある場所の局所的な振動のしやすさの情報を持つだけでなく、他の場所の振動のしやすさと相関を持ち、しかもそれが全系にわたっていることを見出しました。このことは、たとえ構造が乱れた状態でも、結晶の端を押すとその力がどこまでも伝わるのと同様に、系全体が力学的には端から端までつながっていることを意味し、系が弾性を持つことと関係していると考えられます。

 次の図は丸い粒のジャミング状態を平面で表したものです。粒子の色の違いは色が薄いほどギュウギュウ状態にあります。満員電車の中でも、このようにモザイク状に周囲の人と隙間のない人と少し余裕のある人が混在していることが想像できると思います。にもかかわらず、電車が大きく揺れるなど状態に力が加わると全体として一つの固まりのように「おっとっと」となります。 

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2019-07-02 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

よく噛むことがボケ防止につながる理由

認知症になる危険因子の一つに歯がなくなること、が以前から言われていました。さらに、歯を使って物を噛む動作(咀嚼)をすることが、脳の「記憶を蓄える機能」の維持に重要な役割を果たすことが明らかとなりつつあります。近年、咀嚼により脳の様々な部位が活性化されることが、機能的磁気共鳴画像法(fMRI) などの脳機能イメージングの手法によって明らかにされ、咀嚼は脳機能に影響を与え、ひいては全身の健康維持に寄与する可能性が提唱されています。しかし、そのメカニズムについては不明な点が多く残されているのが現状です。

東京医科歯科大学などの研究グループは、咀嚼時に脳内で働く運動制御機構に着目し、食物を力強くすりつぶす「奥歯(臼歯)」と、繊細な力で物を咥えたり噛み切ったりする「前歯」を介した二つの咀嚼様式について解析を行いました。実験協力ボランティアに「奥歯で噛む」、または「前歯で噛む」を行ってもらいながら、咀嚼筋(噛む時に働く筋肉)の筋活動とfMRI による脳活動の解析を同時に行いました。

その結果、「奥歯で噛む」時は、噛む力が大きい程、脳内の力強く噛む機能がより強く働くことが示され、逆に「前歯で噛む」時は、噛む力が小さい程、脳内の繊細に力をコントロールする機能がより強く働くことが明らかとなりました。この結果は、咀嚼という行為は脳の異なる二つの領域で制御されていることを示しています。

この研究のみでは咀嚼と痴呆の関係は明確にはなりませんが、咀嚼に関わっている脳領域をさらに詳細に調べることによって、痴呆防止に咀嚼が役立つことが科学的に示されるものと期待されます。

よく噛むことがボケ防止につながる理由よく噛むことがボケ防止につながる理由
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2019-07-01 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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