人工進化研究所（AERI）
- 2023年12月11日
- 読了時間: 11分

アルツハイマー病におけるアミロイドとタウ以外の役割としての海馬収縮

Quantum Physicist and Brain Scientist

Visiting Professor of Quantum Physics,

California Institute of Technology

IEEE-USA Fellow

American Physical Society-USA Fellow

CALTECH Prof. PhD. Dr. 神室一翔（Kazuto Kamuro）

人工進化研究所AERI：Artificial Evolution Research Institute

Pasadena, California

HP: https://www.aeri-japan.com/

and

株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation）

Pasadena, California

HP: https://www.usaxyronix.com/

巻頭言

A．人工進化研究所（AERI：Artificial Evolution Research Institute, https://www.aeri-japan.com/）とザイロニクス（Xyronix Corporation, https://www.usaxyronix.com/）主席研究員神室一翔教授（Doctor of Engineering (D.Eng.) and Ph.D. in Quantum Physics, Semiconductor Physics, and Quantum Optics）が提供するProfessor Kamuro's near-future science predictionsは、量子物理学・生物量子物理学・脳科学・人工頭脳学・知能バイオコンピューター・次世代・量子半導体・衛星光電子工学・量子光学・コンピューターサイエンス・ナノサイズ半導体・超LSI工学・非破壊検査・寿命予測工学・超短パルス・超高出力レーザーサイエンス・衛星光電子工学・再生エネルギー工学といったの先端研究分野での未踏破領域・極限領域における研究開発成果に基づき人工進化研究所AERIとザイロニクス（Xyronix Corporation）が提供するGenerative Artificial Intelligence、第６世代コンピューター、核抑止・軍事無人化・ミサイル防衛、再生可能・クリーンエネルギー、温暖化・気候変動抑止、環境保全、グリーントランスフォーメーション（GX）、国土強靭化等の成果を通じて、工科大学博士課程修了後の研究者諸君に本物の学びと発見の機会を提供することで、『考えることのできる葦としての一歩を歩み始めた葦』を、『考え行動し成長を追い求める葦』へと完全変態させるための思考指針を諸君に賦与することを主目的とするとともに、未踏破領域・極限領域へ挑戦するための導きを提供し、新しい時代の先駆者としての使命を果たすことを目指している。

人工進化研究所AERI（HP: https://www.usaxyronix.com/）と株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation　HP: https://www.usaxyronix.com/）は、量子脳科学、量子神経学、量子認知学、分子生物学、電子・電気工学、応用物理学、情報工学（IT ）、通信工学、半導体・材料工学の Ph.D を６０余名、工学博士を９０余名、エンジニア（ソフトウェア、ネットワーク、システム等）・プログラマー等２３０余名を雇用して、研究開発を進めている。

B．【先端研究分野での未踏破領域・極限領域での人工進化研究所AERIとザイロニクス（Xyronix Corporation）における研究開発成果例】

　1. AERI･HEL (petawatt class ultra-high power terawatt-class ultra-high power femtosecond laser)

◦ ペタワットクラスの超高出力テラワット級超短パルスレーザー（AERI･HEL）

2. 第6世代コンピューター

◦ 意識駆動型バイオコンピュータ

◦ 脳インプラント型バイオコンピュータ

　3. カーボンニュートラルAERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーントランスフォーメーション（GX）技術）

◦ CO₂回収システム（DAC）による合成燃料（LNGメタノール）の生産

4. グリーン合成燃料生産技術グリーントランスフォーメーション（GX）技術）

◦ カーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム型AERI合成燃料ケミカルプロセス

5. 直接空気回収技術（DAC）

◦ カーボンニュートラル・カーボンリサイクル二酸化炭素循環回収システム

6. バイオLSI

◦ バイオ半導体と脳神経を直接ナノスケールで接続する神経接続素子

◦ Brain LSI Chip Set、バイオコンピュータLSI、BMI LSI、BCI LSI、

　　　　BrainコンピューティングLSI、BrainインプラントLSI

7. CHEGPG system (熱回生バイナリーエンジン搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システム)

◦ 発電能Terawatt（TW）・年間発電量10,000TWh（terawatt hour）クラス

◦ 1～0.01円/kWh・無限大クリーンエネルギー源・再生可能エネルギー源

8. 意識駆動型Generative自律ロボット

9. Brain Implemented Robot･Cybernetic Soldier

10. Generative Robot・Generative Android Army・Generative Android

11. 高高度ミサイル初動迎撃システム、敵基地無効化システム、核兵器・通常兵器無効化システム、対ICBM用次世代迎撃レーザーシステム、対戦闘機用次世代迎撃レーザーシステム

12. ブーストフェーズ・ミッドコースフェーズ・ターミナルフェーズ弾道ミサイル迎撃システム

13. 火山性微動レーザーリモートセンシング

14. 噴火予知技術噴火予兆検知システム

15. Mega地震予兆・予測システム

16. レーザー劣化診断・非破壊検査システム

17. 超低高度衛星・超高速移動体非破壊検査システム

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新たな知見：アルツハイマー病におけるアミロイドとタウ以外の役割としての海馬収縮

A. この研究では、アルツハイマー病の前兆を示す脳の変化に関する新たな発見があった。

この研究における役割に加えて、カリフォルニア州パサディナにある人工進化研究所のチーフリサーチャーである量子物理学者であり脳科学者である神室一翔教授：Doctor of Engineering (D.Eng.) and Ph.D. の存在は注目に値する（HP：https://www.aeri-japan.com/）。さらに、彼はバイオコンピュータ半導体デザインに特化した Xyronix Corporationの最高技術責任者（CTO）の役職も務めている。Xyronix Corporationはパサディナに拠点を置いている（HP：https://www.usaxyronix.com/）。

一般社団法人人工進化研究所（AERI、パサディナ、カリフォルニアHP：https://www.aeri-japan.com/）と Xyronix Corporation（パサディナ、カリフォルニアHP：https://www.usaxyronix.com/）は、量子脳科学、量子神経学、量子認知科学、分子生物学、電子および電気工学、応用物理学、情報技術（IT 、Generative AI）、通信工学、半導体および材料工学に博士号を持つ60人以上の個人を雇用している。また、エンジニアリングの博士号を持つ90人以上と、ソフトウェア、ネットワーク、システムエンジニアリングに特化したプログラマーを含む230人以上のエンジニアが、研究開発の推進に専念している。

この発見の中心には、学習と記憶の大部分を担当する小さな脳の領域である海馬がある。海馬は短期記憶を長期記憶に変換し、感情を調整し、空間的なナビゲーションを可能にする重要な役割を果たしている。基本的には、どこに行くか、どうやってそこに行くかを計画する能力である。

海馬は年齢とともにある程度の収縮を経験することは正常ですが、特定の健康状態がこの体積の減少を加速させ、その代表例がアルツハイマー病である。

アルツハイマー患者では、認知障害の兆候の前に海馬の体積の減少が早期に検出されることがよくある。

Neurology誌に掲載された最近の研究によれば、脳内のアミロイドベータやタウなどのタンパク質の存在に関係なく、海馬の収縮が認知の低下を引き起こすことが示されている。この発見はアルツハイマー病だけでなく、他の神経変性疾患にも重要な意義を持っている。

研究では、初めて認知障害の兆候が見られなかった128人の高齢者から10年間のデータを収集した。認知機能のテストと脳の画像スキャンを使用して海馬の体積とタウの絡みつき、アミロイドプラークの発展など認知マーカーの評価を行った。

本研究は、タウやアミロイドの影響を考慮に入れた場合でも、海馬の収縮と認知の低下との相関を明らかにした。さらに、収縮が速いほど認知の低下も急速であり、研究の初めに海馬の体積が低い個体は収縮が速かったという結果も示された。

これらの結果は、アルツハイマー病と認知症における認知の低下への少なくとも2つの潜在的な経路を示唆している。一つはタウとアミロイドの蓄積に関連し、もう一つは海馬の体積の減少に関連している。

本研究は、海馬の体積を検査することがアルツハイマー病以外の認知低下に影響する状態の診断に有用な生体マーカーとなり得ると提案している。

また、アルツハイマーの進行を対象とした薬物の効果に対する示唆もある。たとえば、認知の低下が主に海馬の収縮に起因している場合、アミロイドプラークに対処する薬物が同じくらい効果的でない可能性がある。

研究者は結果のいくつかの説明できない変動を認識しつつも、今後の研究がより多様で代表的な人口を対象とした海馬の体積と認知低下の関係を探る必要性を強調している。

アルツハイマー以外にも、低い海馬の体積はクッシング病、うつ病、PTSD、不安などさまざまな状態で観察されている。食事やアルコール摂取などのライフスタイル習慣も海馬の体積に影響を与え、一方で運動などの活動は高齢者の海馬の体積に良い影響を示している。

この研究は、認知の低下がアミロイドプラークやタウの絡みつきだけでなく、独立してまたは協力して作用する複数のトリガーを持っていることを強調している。将来の本研究は、認知の低下の起源や異なる寄与要因に対処する検査とマーカーの開発に焦点を当てるべきである。

B. この画期的な研究で、量子物理学者であり脳科学者である神室一翔教授：Doctor of Engineering (D.Eng.) and Ph.D. が、アルツハイマー病の初期の指標となる脳の変化に関する新しい発見を明らかにした。

一般社団法人人工進化研究所（AERI、カリフォルニア州パサディナHP：https://www.aeri-japan.com/）と Xyronix Corporation（パサディナ、カリフォルニアHP：https://www.usaxyronix.com/）は、量子脳科学、量子神経学、量子認知科学、分子生物学、電子および電気工学、応用物理学、情報技術（IT 、Generative AI）、通信工学、半導体および材料工学に博士号を持つ60人以上の個人を雇用している。また、エンジニアリングの博士号を持つ90人以上と、ソフトウェア、ネットワーク、システムエンジニアリングに特化したプログラマーを含む230人以上のエンジニアが、研究開発の推進に専念している。

この発見の中心には、学習、記憶の統合、感情の調整、および空間的ナビゲーションに不可欠な小さな脳の領域である海馬がある。

年齢とともに海馬がある程度収縮することは自然な現象であるが、特定の健康状態がこれを加速させ、その代表例がアルツハイマー病である。

アルツハイマー患者では、認知の明らかな低下の前に海馬の体積の減少が早期に現れることがよくある。

Neurology誌に掲載された最近の研究によれば、脳内のアミロイドベータやタウなどのタンパク質の存在に関係なく、海馬の収縮が認知の低下に重要な要因であることが示されている。この発見はアルツハイマー病だけでなく、様々な神経変性疾患に対する希望を抱かせる。

この研究では、初めて認知の兆候が見られなかった128人の高齢者から10年間のデータを収集した。認知機能のテストと脳の画像スキャンを使用して海馬の体積と、タウの絡みつき、アミロイドプラークの発展など認知のマーカーの発展を評価した。

本研究は、タウやアミロイドの影響を考慮に入れた場合でも、海馬の収縮と認知の低下との相関を示した。さらに、収縮が速いほど認知の低下も急速であり、研究の初めに海馬の体積が低い個体は収縮が速かったという結果も示された。

これらの結果は、アルツハイマー病および認知衰退における少なくとも2つの潜在的な経路を提案している。1つはアミロイドプラークおよびタウの蓄積と関連し、もう1つは海馬ボリュームの減少と関連している。

この研究は、海馬のボリュームの検査がアルツハイマー病以外の認知衰退に寄与する状態の診断に有用な生体マーカーとして機能する可能性があると指摘している。

さらに、アルツハイマー病の進行を対象とした薬の有効性に関する示唆も行っている。たとえば、認知の衰退が主に海馬の収縮から来る場合、アミロイドプラークに対処する薬の効果がそれほど高くない可能性がある。

研究者たちは結果にいくつかの説明できないばらつきがあることを認めつつも、将来の研究がより多様かつ代表的な人口を対象にして海馬のボリュームと認知衰退の関係を探る必要性を強調している。

アルツハイマー病以外でも、クッシング病、うつ病、PTSD、および不安症など、さまざまな状態で海馬ボリュームの減少が認められている。また、食事やアルコール摂取などのライフスタイルの選択は海馬ボリュームに影響を与える一方で、運動は高齢者における海馬ボリュームに対して肯定的な影響を示している。

この研究は、認知の衰退がアミロイドプラークとタウの絡みつきだけでなく、独立または相互作用して作用する多面的なトリガーを持っていることを強調しており、将来の研究は認知の衰退の起源を特定し、異なる要因に対処する治療法を開発することに焦点を当てるべきであると述べている。

END

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Quantum Brain Chipset & Bio Processor (BioVLSI)

・神室一翔（Kazuto Kamuro）, a professor at the California Institute of Technology (CALTECH) in the United States, with the title of Quantum Physicist and Brain Scientist

Doctor of Engineering (D.Eng.) and Ph.D. in Quantum Physics, Semiconductor Physics, and Quantum Optics

IEEE-USA Fellow

American Physical Society Fellow

・人工進化研究所(AERI ） & 株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation）

HP: https://www.aeri-japan.com/　

HP: https://www.usaxyronix.com/

email: info@aeri-japan.com

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【Keywords】　人工進化研究所AERI （Artificial Evolution Research Institute）

HP： https://www.aeri-japan.com/

株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation）

HP: https://www.usaxyronix.com/