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ヘルメットでは自転車事故での転倒による脳震盪は守れない!?エアバッグで防ぐアイデアとは?




■ヘルメットでは自転車事故での転倒による脳震盪は守れない!?

参考画像:Curbs with Hövding – Will it pop?|YouTubeスクリーンショット

サッカーやアメリカンフットボールなどのスポーツでの接触による「脳震盪(のうしんとう)問題」が注目されています。

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接触する可能性が高いスポーツはほとんど当てはまるため、対策は様々な競技が横断的に行ってほしいのですが、私たちの身近なところでも「脳震盪」になるリスクを抱えているものがあります。

それが、自転車での転倒です。

【参考リンク】

外傷性脳損傷とその保険への影響

(Summer 2013、RGA)

軽度外傷性脳損傷(MTBI)は、一般に脳震盪と呼ばれるもので、外傷性脳損傷全体の約75%を占めています。

19歳未満の子供では、外傷性脳損傷による救急受診に関連する活動の中で最も多かったのは、自転車事故でした。子供達は、バイク、自転車、スケートボード、スノーモービル、スクーター、スケート、その他すべての全地形対応車に乗る場合、それぞれの用途に適したヘルメットを常に着用するべきです。

19歳未満の子供において、外傷性脳損傷による救急受診に関連する活動の中で最も多かったのは自転車事故だったそうで、このレポートではヘルメットの着用をするようにアドバイスしていましたが、脳震とうのメカニズムから考えると、サイクリングでの転倒事故でいま私たちが使っているようなヘルメットでは頭蓋骨の損傷からは守られても、脳震とうからは後遺症からは守られないことがわかってきています。

→ 脳震盪のメカニズムとは? について詳しくはこちら




■自転車事故での転倒による脳震盪を防ぐアイデア

Curbs with Hövding – Will it pop?

スウェーデンのHövding(ホーブディング)社が開発したのは、ヘルメットの代わりにセンサーが付いたネックカラー(首輪のようなもの)をつけて、転倒しそうになるとそれをセンサーが察知してエアバッグが開き、頭部を守って脳震盪を防ぐというものです。

頭の動きを減速するというアイデアで自転車事故での転倒による脳震盪が少しでも少なくなるといいですね。







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アルツハイマー型認知症はアミロイドベータタンパク質(Aβ)を除去することによって回復する可能性がある|国立精神・神経医療研究センター

病気・症状 > 認知症 > アルツハイマー型認知症はアミロイドベータタンパク質(Aβ)を除去することによって回復する可能性がある|国立精神・神経医療研究センター




■アルツハイマー型認知症はアミロイドベータタンパク質(Aβ)を除去することによって回復する可能性がある|国立精神・神経医療研究センター

参考画像:アルツハイマー型認知症の病態の回復可能性が実験モデルで明らかに(2017/1/31、国立研究開発法人 国立精神・神経医療研究センター(NCNP))|スクリーンショット

アルツハイマー型認知症の病態の回復可能性が実験モデルで明らかに

(2017/1/31、国立研究開発法人 国立精神・神経医療研究センター(NCNP))

結果としては、2日間のAβオリゴマー処理後の細胞では、無処理の細胞(対照)に比較して、①カスパーゼ3の活性化などのアポトーシス(細胞死)誘導性の変化が現れるとともに、②リン酸化、分子内切断の増加といったタウタンパク質の異常変化が認められました。さらに、③シナプスの形成・維持などに重要な役割を持つβカテニンの異常変化(タンパク質レベル低下、及び局在異常)も観察されました(図2)。これらの変化はアルツハイマー病の脳で観察される特徴的な病的変化に関連するものといえます(図3)。

アルツハイマー型認知症は、脳内に異常タンパク質であるアミロイドベータタンパク質(Aβ)が蓄積し、その影響によって記憶などの脳の認知機能の異常といった症状が現れる病気ですが、国立精神・神経医療研究センターなどの研究グループによれば、Aβが2~30個程度集合した凝集体であるAβオリゴマーによって引き起こされる神経細胞の異常な変化を、Aβオリゴマーを除去することによって回復する可能性があることを実証したそうです。

今回の研究結果は、細胞モデルで得られたものではありますが、脳内の病態を間接的に反映していると考えられ、何らかの手段によりAβオリゴマーを除くことができれば、病態が回復する可能性を示唆するものといえます(図3)。
 現在、Aβオリゴマーの蓄積に対する抑制作用を持つ薬剤の開発が進められています。たとえば、Aβオリゴマーに対する抗体療法や、Aβ産生酵素BACE1の阻害薬などがあげられます。

この研究をヒトの脳でも応用ができれば、早い段階で蓄積したアミロイドβオリゴマーを除去できれば、アルツハイマー型認知症の予防や治療ができる可能性があるということですね。

→ 認知症の症状|認知症予防に良い食べ物・栄養 について詳しくはこちら







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歯周病で認知症悪化の仕組み解明|歯周病治療と口腔ケアによるアルツハイマー病発症予防に期待|#名古屋市立大学

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■歯周病で認知症悪化の仕組み解明|歯周病治療と口腔ケアによるアルツハイマー病発症予防に期待|名古屋市立大学

Dentist

by Herry Lawford(画像:Creative Commons)

名古屋市立大学大学院医学研究科の道川誠教授と、国立研究開発法人国立長寿医療研究センターの松下健二部長は、松本歯科大学、愛知学院大学、名古屋大学との共同研究によれば、マウスの実験で、歯周病菌の毒素がアルツハイマー病の原因となるアミロイドβを増やし、認知機能が低下したことがわかりました。

今後ヒトにおける効果が確認できれば、アルツハイマー病の進行を予防・軽減するために、歯周病の治療や口腔ケアを行なうようになるかもしれません。

認知症・アルツハイマー病を予防するためにも、歯周病予防をしていきましょう!

→ 歯周病を予防する方法(歯磨き・歯ブラシ) について詳しくはこちら







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何も装着しないで睡眠をモニタリングする方法(AIアルゴリズムを使用して無線信号を分析し測定値を睡眠ステージに変換)を開発|MIT・マサチューセッツ総合病院

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■何も装着しないで睡眠をモニタリングする方法(AIアルゴリズムを使用して無線信号を分析し測定値を睡眠ステージに変換)を開発|MIT・マサチューセッツ総合病院

Zen bedroom

by Isa(画像:Creative Commons)

睡眠をモニタリングする方法として、これまで着衣型ウェアラブルデバイスやFitbitのようなリストバンド型ウェアラブルデバイスを紹介してきました。

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また、睡眠時無呼吸症候群の検査のためには、ポリソムノグラフィー(PSG)という、指先につける機器だけではなく、心電図や脳波、鼻や口の気流測定、いびき音の測定、腹部の動きなどを見るセンサーなどを装着して、一晩休むという検査方法があることも紹介してきました。

今回紹介するのは、MITが開発したワイヤレス、つまり何も装着しないで睡眠をモニタリングする方法です。

New AI algorithm monitors sleep with radio waves Patients with sleep disorders could be studied nonintrusively at home using wireless signals.

(2017/8/6、MIT)

To make it easier to diagnose and study sleep problems, researchers at MIT and Massachusetts General Hospital have devised a new way to monitor sleep stages without sensors attached to the body. Their device uses an advanced artificial intelligence algorithm to analyze the radio signals around the person and translate those measurements into sleep stages: light, deep, or rapid eye movement (REM).

MITとマサチューセッツ総合病院の研究者は、睡眠障害の診断・研究を容易にするために、身体にセンサーを取り付けずに睡眠ステージをモニタリングする方法を開発しました。

デバイスには高度なAIアルゴリズムが使用され、人の周りの無線信号を分析し、その測定値を睡眠ステージ(浅い睡眠、深い睡眠、レム睡眠)に変換します。

Using this approach in tests of 25 healthy volunteers, the researchers found that their technique was about 80 percent accurate, which is comparable to the accuracy of ratings determined by sleep specialists based on EEG measurements.

健康なボランティア25名にこの手法でのテストを行なったところ、80%の正確さで、EEG(脳波:Electroencephalogram)測定に基づく睡眠の専門家によって決定された評価の精度に匹敵するものだったそうです。

“When you think about Parkinson’s, you think about it as a movement disorder, but the disease is also associated with very complex sleep deficiencies, which are not very well understood,” Katabi says.

Katabi教授によれば、パーキンソン病は非常に複雑な睡眠障害と関連していると考えられるそうで、このシステムを使用して、パーキンソン病の研究を行う予定なのだそうです。

また、アルツハイマー病や不眠、睡眠時無呼吸症候群のような睡眠障害の研究にも用いることができるそうです。

【関連研究】

WiGait: Measuring Walking Speed with Wireless




■まとめ

MITの研究者は、何も装着しないで睡眠をモニタリングする方法を開発しました。

この仕組みを用いれば、より自然に生体データを計測できると考えられますし、また、睡眠障害に関する研究が研究室から家庭へと移ることにより、研究がますます進むことが期待されます。

Meet the 3rd generation Nest Learning Thermostat

スマートホームのデバイスの一つとしてスマートサーモスタット「Nest」というさまざまなセンサーと人工知能が搭載された温度を調節する装置で、Nestと電化製品との連携によって、室温を快適に保ちながら、節電&省エネもできるというものを以前紹介しましたが、今回MITが開発したワイヤレスで睡眠をモニターできる技術と組み合わせれば、寝室をより快適にするためのデバイスにもなるのではないでしょうか?

RFID Light Bulb: Enabling Ubiquitous Deployment of Interactive RFID Systems

ディズニー研究機関、RFIDリーダー内蔵LED電球を開発–新規インフラ敷設が不要

(2017/8/4、CNET JAPAN)

Walt Disneyの研究機関Disney Researchは、RFIDリーダーやネットワーク通信機能を組み込んだLED電球を開発。電球用ソケットにねじ込んで構築、拡張できるRFIDシステムを提唱した。

また、Disney Researchが開発したRFIDリーダーやネットワーク通信機能を組み込んだLED電球と組み合わせるというアイデアも面白そうです。

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微量血液でアルツハイマー病を早期診断|国立長寿医療研究センター、島津製作所のノーベル賞・田中耕一さんらと開発

【目次】




■微量血液でアルツハイマー病を早期診断|国立長寿医療研究センター、島津製作所のノーベル賞・田中耕一さんらと開発

Checking Blood Sample

by National Eye Institute(画像:Creative Commons)

アルツハイマー、血液で早期検査=治療薬開発に貢献へ―長寿医療研など

(2018/2/1、時事通信)

研究グループは、アミロイドベータに関連し、脳から血液中にわずかに漏れ出した3種類の物質を調べ、異常な蓄積の有無を判断する方法を確立した。この方法で日本とオーストラリアの計232人を調べたところ、PETの結果と9割が一致した。

 検査する物質3種類のうち1種類は脳に蓄積しやすいため、異常な蓄積が起きると血中に出る量が減る。他の2種類は蓄積しにくく、血中の量はあまり変わらない。これらの比率を調べ、異常な蓄積の有無を判断する。

国立長寿医療研究センターと島津製作所などの研究グループによれば、アルツハイマー病の原因とされる物質を早い時期に血液を使って検査する方法を開発したそうです。

以前、血液検査で認知症の兆候を精度80%で識別することに成功―筑波大など(2015/6/29)によれば、内田和彦筑波大学医学医療系准教授らのグループが正常な認知機能と、認知症予備軍とされる軽度認知障害(MCI)を血液検査でバイオマーカーを使って識別できる方法の第一歩となる技術を開発したと紹介しましたが、アルツハイマー病の早期発見に向けての研究が進んでいるようですね。

 研究グループによると、アルツハイマー病患者の脳には、認知症が現れる20年以上前から異常なたんぱく質「アミロイドベータ」が蓄積され始める。蓄積を検出するには陽電子放射断層撮影(PET)などが必要だが、高額の費用などが問題だった。

これまでにもアミロイドβとアルツハイマー型認知症の関係について取り上げてきました。

しかし、アミロイドβの蓄積がアルツハイマー病の原因の一つと考えられていても、その蓄積を検出するには陽電子放射断層撮影(PET)などが必要だったのですが、高額の費用など問題がありました。

今回の研究では、脳から血液中に出た3種類の物質を調べ、一種類は脳に蓄積しやすく、他の2種類は蓄積しにくいということを基に、これらの比率を調べ、異常な蓄積の有無を判断したところ、PETの結果と9割が一致することがわかったことから、アルツハイマー病を早期発見する方法に一歩近づいたといえるようです。




■質量分析が医療研究に欠かせない!

田中耕一さんの技術、アルツハイマー早期診断への道開く

(2018/2/1、朝日新聞)

今回開発された手法は、2002年にノーベル化学賞を受賞した田中耕一さんの技術を活用し、代表的な認知症であるアルツハイマー病を「超早期に診断」する技術につながる。

ノーベル賞と質量分析 10の質問|島津製作所

2002年のノーベル化学賞は、タンパク質などの生体高分子を調べる技術に焦点が当てられました。そして、田中さんの受賞理由は、質量分析のための「ソフトレーザー脱離イオン化法」を開発したことです。田中さんを含む5人の研究チームが、1985年2月に、それまで不可能とされていた、「タンパク質を壊さないでイオン化すること」に世界で初めて成功しました。つまり、質量分析でタンパク質を研究する道を開いたのです。その後、多くの研究者の努力によりその技術が発展して、今では病気の診断や薬の開発になくてはならない技術となりました。

タンパク質の構造のわずかな違いが病気を引き起こすことがあります。ですから、からだの中のタンパク質を調べることによりかなりの病気の診断ができます。最近では、質量分析で細胞や血液の中のタンパク質を調べることにより、「がん」の早期発見もできるようになってきました。

今回の研究では血液中のたんぱく質を調べることにより、アルツハイマー病を早期発見することを目指す研究ですが、その研究も2002年のノーベル化学賞を受賞した田中耕一さんの質量分析でたんぱく質を研究するということがわからなければ、現在の研究には至っていないわけですから、すごいことですよね。

この記事を読むと、質量分析は医療の研究にとって欠かせないものとなっていますが、以前日経デジタルヘルスが行なった田中耕一さんへのインタビューを読むと、そうでなかったことを知り、さらに驚かされます。

機は熟した、今こそ医療に飛び込もう 田中 耕一氏 島津製作所 フェロー 田中最先端研究所 所長

(2012/3/15、日経デジタルヘルス)

私は大学卒業後、医療の分野に携わりたくて、医療機器を手掛けていた島津製作所に入社しました。しかし、その希望は見事に破れ、当時は医療とまったく関係がなかった質量分析の分野に関わることになった経緯があります。

質量分析が医療に貢献できるようになった背景の一つには、エレクトロニクス技術の進歩があります。質量分析は数十年前、元素や同位体といった無機物を計測する技術でした。その後、たんぱく質などの有機物を破壊せずにイオン化できるようになったことで、有機物の計測も可能になってきました。このイオン化した有機物を、いかに精度良く高感度に観察するのかという部分に、エレクトロニクス技術は大いに寄与しているのです。

電子の性質を利用する技術であるエレクトロニクス技術が進歩したことによって、より高精度に、高感度に観察することができるようになり、それを医療に活かすことによって信頼性を高めることにつながっているそうです。

■病気の超早期発見がキーワード

そして、2012年のインタビューで今回の研究にもつながるキーワードが挙げられています。

ターゲットとなるキーワードは、やはり病気の超早期発見です。

病気の超早期発見によって、生活習慣を少し改善したりするだけで治る可能性があり、そしてそのことは医療費の削減にもつながることが期待されます。

さらに、遺伝子情報などをベースにした個別化医療(テーラーメイド医療)に注目が集まり始めています。

【未来予測】遺伝子検査+健康・医学関連情報を詳しく書き込んだ家系図を作る方法で自分自身の健康を守る|#遺伝子は変えられる

遺伝的に特定の病気になりやすい体質、よくいわれるのが、家族歴とかある病気になりやすい家系というものは存在していて、そうした遺伝情報がゲノムに書かれており、ゲノムを解析することによって病気の原因を知ったり、私たち一人一人の体質にあったオーダーメードの医療・治療法を選んでいくことを「ゲノム医療」と呼ぶそうですが、こうした分野での活躍も期待されます。

■まとめ

参考画像:新産業構造ビジョン(2017/5/30、経済産業省)

新産業構造ビジョン(2017/5/30、経済産業省)によれば、患者のQOLの最⼤化に向けて、個⼈の健康・医療データを活かす新たなシステムが必要であるとして、患者⾃らが納得して選択できる医療、患者の満⾜度の⾼い医療、時間・場所を問わず、必要な医療が提供される環境の実現が必要とあり、その中でも、より早く、より効果的で、より優しい医療の実現に資する、先制・個別化・再⽣医療等の先進医療や、先端技術を⽤いた医療機器の開発等取り組みが重要となるとあります。

その一つが、今回取り上げた、血液一滴から病気を早期発見できる診断技術です。

新産業構造ビジョン(2017/5/30、経済産業省)によれば、1滴の⾎液から、がんや認知症を早期に発⾒できる、低侵襲な早期診断技術を確⽴すれば、患者の満⾜度が⾼い医療の実現につながることから、こうした先制医療の実⽤化・産業化に向けた研究開発等が必要とあります。

今後ますます「先制医療」への注目が集まるのではないでしょうか?







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