学芸にゃーど。

BighistoryやSapience的考察からヒト、科学、学習、言語、芸術、心、脳にゃどあれこれ思考する"更新型"メモノートです📖 よって、グルーミング用の旬な時事ネタはないです…か?

ワニ頭をMRI検査して♪音楽脳の起源を探る♪

又吉直樹のヘウレーカ! - NHK 出演研究者である古屋晋一氏のtwiterを見ていたら面白い記事に出あったのでその翻訳もどきで紹介します


What Scientists Saw When They Put a Crocodile in an MRI Scanner and Played Classical Music
クロコダイルをMRIにかけたそしてクラシックをかけた、その結果は?


The lives of some scientists are anything but boring. In a world first, researchers placed a Nile crocodile inside an MRI machine and scanned its brain while it was listening to classical music. Bach was on the playlist, if you were just wondering about the reptile’s musical tastes.
科学者に中には"退屈"なんて言葉が全く当てはまらない生活をするものもいる。
世界初、ナイルのクロコダイルにMRIを埋め込んだ('◇')ゞそれでクラシックを聞かせている間にナント脳をスキャンした。爬虫類の音楽的思考って何だろうって思うなら、バッハはプレイリストにあったようだ。


The study might sound gimmicky but it’s actually very important. The results, for instance, suggest that the fundamental neuronal processing mechanisms for sensory stimuli evolved hundreds of millions of years ago and can be traced back to a common ancestor of all vertebrates.
この研究はちょっと見世物ぽいけど実はとっても重要なんだ。例えばこの研究の結果によると感覚刺激用のニューロン生成のメカニズムが数億年前にすでに発達していたということとそれが全ての脊椎動物の共通祖先にまで遡れる可能性があるってことだ。
 

      

古代ワニ(左)と現代ワニ(右)


Brains don’t fossilize, which is a bummer for scientists who would like to know how the most ancient brains function and trace back the evolutionary history of the ultimate biological hardware. Luckily, they have at their disposal the next best thing: crocs. You see, crocodiles have barely changed in the last 200 million years or so, and, as such, they represent the perfect animal model for investigations of ancient neural workings.
脳は化石に残らない(><) それって最古の脳機能がどう機能していたのかを知って、究極的な生物学的ハードウェアの進化の歴史を遡りたい科学者にとって最低なことなんだ。


Researchers led by Felix Ströckens from the Department of Biopsychology at Ruhr University Bochum wanted to investigate how the crocodilian brain might respond to complex sounds, so that they might compare the patterns to those of birds and mammals. To this end, the researchers inserted a Nile crocodile (Crocodylus niloticus) into an MRI machine in order to scan its brain. Yes, science can be very exciting (and dangerous).
ドイツにあるルール大学ボーフムの生体心理学研究チームが調査したかったことは、どのようにクロコダイルの脳が複雑な音声に反応するのかで、そうすれば鳥類や哺乳類の音声反応パターンと比較することが出来るかもってことだ。それで遂には、彼らはナイルクロコダイルの脳内をスキャンするためににMRI機器を埋め込んだ。そう、サイエンスってとってもエキサイティングそれでいて危険!!

Magnetic resonance imaging, or MRI, uses a powerful magnetic field, radio waves and a computer to produce detailed pictures of the inside of your body. Previously, MRI scans have been performed on various mammals, but this is the first time a cold-blooded reptile was put inside an MRI machine, which had to be modified for this study.
核磁気共鳴画像法もしくは略してMRIは強力な磁場と電磁波とコンピュータを駆使して体内の詳細なイメージを提供してくれる。これまでMRIは多くの哺乳類には適応されてきたが、冷血爬虫類にMRIが使われるのは今回が初めてだ、そしてMRIはこの研究用に改良されたのだが。


As you might imagine, placing a croc inside a very cramped and noisy machine was challenging work.
想像できるかもしれないけど、クロコの内部にすっごく窮屈でうるさい機械を装着するのは結構難しいことだ
MRI入ったことがない方には想像が難しいかもしれませんが結構音がします、あと閉所苦手なヒトには厳しい(><)しかもすごい磁力が💦

あとこの実験に使われたのはfMRIで脳の機能活動がどの部位で起きたかをMRIより詳細に画像化するものです💦


In order to make sure the croc didn’t move inside the machine for proper scanning, the reptile was sedated and had its snout taped for extra safety.
適切なスキャンのためクロコが機器内で動かないようにするためそして安全のため鼻をテープで固定したうえ沈静処置を施した。※写真は動物保護の観点から未転載🚫しかも当たり前ですが双方の合意はない😔


The fact that the animal is cold-blooded added to the complexity of task since brain scans can be skewed by the animal’s body temperature. Luckily, the researchers were at least fortunate enough to work with very gentle crocs. Perhaps, the selection of sounds that the researchers played, which also included classical music, helped to calm the beasts.
このいきものが冷血動物であったことが仕事の困難を増したようだ。脳のスキャン結果が体温(室温で結構変動する😨)で捻じ曲がる可能性もあるからだ。でも、とっても穏やかなクロコと仕事ができたのは少なくとも幸運だったようだ。おそらく、研究者が選んだクラシックを含んだ曲もこのビーストをなだめるのに役立ったようだ。


“In the first step, we had to overcome a number of technical obstacles,” said research team member Mehdi Behroozi. “For example, we had to adjust the scanner to the crocodile’s physiology, which differs massively from that of mammals in several aspects.”
「最初のステップで数々の技術的障害を越えなければならなかった」と研究チームメンバは言う。「例えば、スキャナーをクロコダイルの生態学に合うように調整しないといけなかった、哺乳類とは大きく違う点がいくつもあるからね」


The five juvenile crocs used in the study were exposed to various visual and auditory stimuli like flashing red and green lights or random chord noises between 1,000 Hz and 3,000 Hz. To gauge the croc’s response to complex sounds, the researchers played Johann Sebastian Bach’s Brandenburg Concerto No. 4, which had been employed in previous studies that worked with other animals, thus providing a good reference.
実験にかかわった5頭の若い(1歳?)クロコダイルは様々な視覚的聴覚的刺激にさらされた。点滅する赤と緑のライトやランダムに鳴らされる1000ヘルツから3000ヘルツのコードノイズとかである。複雑な音声への反応を計測するのに研究者はバッハのブランデンブルグ協奏曲 第4番ト長調を流した。この曲は以前他のいきものでも効果を示したのである。よって参考としては申し分ない。


The brain scans revealed that different brain areas were activated in the crocodilian brain when the animal was subjected to complex sounds compared to when basic sounds were played. The observed pattern is very similar to that seen in mammals and birds which were exposed to music.This suggests that the structural and functional machinery of this kind of sensory processing appeared hundreds of millions of years ago. This ability was then preserved and passed down the evolutionary family tree.
脳のスキャンで明らかになったのは基本的音声が再生された時に比べて複雑な音声にさらされた時に脳内の違う部位が賦活化されたことだ。詳細は論文アブストラクトへ⇓
観測パターンは哺乳類や鳥類が音楽にさらされた時のものとかなり似通っている。このことで示唆されることはこの種の感覚(聴覚)受容プロセスの構造的機能的メカニズムが数億年前にはあったということだ。この能力はそれから保持され進化の家系図に受け継がれたのである。※ワニの祖先は2億4000万年前とされる。特集:シリーズ 地球のいのち ワニ 幻の支配者 2009年11月号 ナショナルジオグラフィック NATIONAL GEOGRAPHIC.JP


ここから私が導きたい(こじつけたい?)こと⇒♪言語習得はやはり“きく”ことから♪


“It was technical breakthrough,” Ströckens told Gizmodo. “We could prove that fMRI can be used in reptiles which differ massively in their physiology from mammals or birds (e.g. body temperature and breathing patterns). This will allow future studies to investigate many species which have not been investigated yet with this non-invasive method.”
Researchers from Iran, South Africa, France and Germany participated in the study, which was published in the journal Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
「技術的突破だ」「我々は生態学的(体温や呼吸パターンなどにおいて)に哺乳類や鳥類と大きく異なる爬虫類にfMRIを適用することが出来ることを証明できた」と今回の研究者は
語っている。これがきっかけになり、今後の研究が未だに調査されていない多くの種への非侵襲性手法でのやり方への扉になることが断言できる。この研究にはイラン、南アフリカ、フランス、ドイツの科学者が参加し、『Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences』誌に記事が掲載された模様。⇓アブストラクト


元ネタです⇓

論文アブストラクト:
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/285/1877/20180178
Simple auditory stimuli led to signal increase in the rostromedial and caudocentral ADVR.
単純な聴覚刺激では 吻側及び 尾腹部のADVR(前方背側脳室隆起?)への神経交換量が増加した。
Complex auditory stimuli activated additional regions of the caudomedial ADVR.
複雑な聴覚刺激では尾腹部のADVRの追加領域が賦活化した。

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