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7月17日（火）のニュース、海外でも有名科学ウェブサイトの主なコンテンツは次のとおりです。

「ネイチャー」ウェブサイト（www.nature.com）

1. 研究によると、犬は人の感情を読み取るように進化した可能性がある

犬とペットの豚が人間の叫び声やうなり声にどのように反応するかを比較した地域科学研究は、人間の痛みを感じる犬の能力が先天的なものであり、犬と人間の何世紀にもわたる共進化の結果である可能性があることを示唆しています。この研究結果は最近、動物動物行動雑誌。

人間は動物の気持ちに注意を払い、この注意は相互にあるようです。しかし、動物が単に人間の奇妙な音に反応しているだけなのか、それとも真の感情伝染能力、つまり人間の感情状態を解釈し反映する能力があるのか​​を検証した研究はほとんどない。ほとんどの動物は、同種の動物の愛情にしか正確に反応できません。しかし、研究によると、犬は周囲の人々の感情を反映することがあります。

1つの問題は、この感情伝染がすべての家畜が理解できる「普遍的な感情の音声信号」に根ざしているのか、それとも犬などの伴侶動物にのみ存在するのかということです。これを検証するために、研究者らは犬とペットの豚のストレス反応を人間の音と比較しました。

研究チームは世界中から犬や豚の飼い主を募り、部屋で録音された泣き声やうなり声を再生しながら自分自身とペットを撮影させた。研究者らはその後、犬の泣き言やあくび、ブタの素早い耳ばたきなど、実験中に示されたストレス行動の数を数えた。

予想通り、犬は「人間の声の感情的な内容を捉えるのがとても上手」です。犬は鳴き声を聞くと緊張し、うなり声にはほとんど無関心になります。しかし、ブタは鳴き声を聞くとある程度のストレスを感じますが、ブタの行動はうめき声の方がはるかにストレスであることを示唆しています。

2. 多くの植物の名前は不快なものです。植物学改名するか否かを投票する住宅

植物種の命名ルールを定める団体は今週、人種差別的な学名を持つ数十の生物の名前を変更し、植民地主義者や奴隷制度を擁護するような不快な名前を再考するかどうかについて投票する予定だ。

スペインのマドリードで開催された国際植物会議（IBC）での投票は、多くの人が攻撃的であると考えている種名に対処するために分類学者が規則の変更を正式に検討した初めてのことである。

これらの提案の支持者らは、社会が歴史的不正の責任者への敬意に関する問題に広く取り組むにつれ、科学も同様に取り組むべきだと主張している。しかし、分類学コミュニティーの中には、集団的な名前の変更が科学文献に混乱をもたらし、人にちなんで名付けられたあらゆる種を脅かす「滑りやすい坂」を生み出す可能性があると懸念する人もいる。

6 ～ 7 年ごとに分類学者が国際植物会議と呼ばれる会議に集まり、植物、菌類、藻類の命名規則の変更を検討します。今週後半、国際植物会議の命名法セクションのメンバーは、文化的にデリケートな名前を含む 2 つの提案に投票する予定です。

「サイエンスニュース」ウェブサイト（www.sciencenews.org）

パイソンにヒントを得たデバイスは腱板損傷の手術でより良い結果をもたらす可能性がある

米国では毎年 200 万人が腱板損傷を患っていますが、外科的治療を受けているのはわずか 60 万人です。ニシキヘビからインスピレーションを得た新しいデバイスがそのギャップを埋めるかもしれません。

腱板損傷手術の失敗率は 20% ～ 94% です。医師は、再断裂の危険性を理由に手術を行わないことを決定することがあります。しかし、ニシキヘビの牙を模倣した医療機器は、標準的な縫合糸と併用すると外科的修復を2倍の強度で行い、断裂を防ぐことができる可能性があると研究者らは最近Science Advancesに報告した。

肩の周りを取り囲む筋肉と腱のグループである回旋腱板の損傷には断裂や炎症が含まれ、痛みや機能の制限が生じます。外科的修復とは、通常は腕の骨の頭に再び取り付けることによって、断裂した腱を修復することを指します。しかし、縫合糸は数カ所しか取り付けられていないため、すでに弱くなっている腱が再び断裂してしまう可能性がある。

米国のコロンビア大学の生物医学エンジニアのチームは、この問題を解決する装置を設計しました。この装置は、小さな尖った歯の配列を使用して腱や骨に固定し、損傷した組織のあらゆる部分にかかる圧力を分散して軽減します。このインスタレーションは自然からインスピレーションを得たものです。サメの歯は鋭くて三角形で、切断に使用されますが、ニシキヘビの牙は内側に湾曲しており、動物がもがくときに深く掘るために使用されます。

チームはまず計算とコンピューターシミュレーションを使用して、歯のサイズと形状を最適化しました。研究者らは、配置と噛み合わせを最適化する前に、3D プリンティング技術を使用して歯と歯列を作成しました。外科医と協力して、チームは死体の「歯」を繰り返しテストし、片方の肩を縫合糸だけで固定し、もう片方の肩を縫合糸と装置で固定した。

研究者らは、デバイスを装着した肩は、デバイスを装着していない肩に比べて 2 倍の支持力があることを発見しました。研究者らは、臨床使用に入る前に、長期的な機能性と安全性を証明するために、このデザインを生きた動物でテストする必要があると述べている。

「サイエンス・デイリー」ウェブサイト（www.sciencedaily.com）

1. 肥満遺伝子が脳にどのような影響を与えるかを研究が明らかに

肥満は、遺伝学、食環境、行動、その他の要因の組み合わせによって引き起こされる複雑な状態です。 SH2B1 と呼ばれる遺伝子は、食物摂取の調節に重要な役割を果たすことが示されています。 SH2B1 変異は、肥満、2 型糖尿病、代謝機能障害を伴う脂肪肝疾患に関連しています。

ミシガン大学医学部の研究では、この遺伝子が脳内のどこで働いているか、血圧と体液バランスの調節に関与している視床下部室傍（PVH）と呼ばれる領域であることが特定された。

さらに、研究チームは、SH2B1を発現するニューロンが、脳幹の背側縫線核の下流領域にあるニューロンと対話する回路を形成していることを発見した。この領域は、エネルギーバランス、体重維持、感情的に動かされる行動に関連しています。この回路を刺激すると、マウスの食欲が抑制されます。対照的に、PVH 内の SH2B1 発現ニューロンのサイレンシングは肥満につながります。

研究チームはまた、発達中の脳の成長を促進し、成熟した脳の脳の健康を維持するBDNF/TrkBシグナル伝達を強化することによって、SH2B1がどのように体重維持に役立つかの分子機構も明らかにした。このシグナル伝達に異常が生じると、肥満や代謝性疾患が発生する可能性があります。

2. 競技前に体重を減らすアスリートは、パフォーマンスに影響を与えるだけでなく、特に女性アスリートの健康にも悪影響を及ぼします。

アスリートの間では、特にランニング、水泳、サイクリング、ボート漕ぎなどの持久力スポーツにおいて、競技前に食事摂取量を減らすのは一般的な現象です。

最近、デンマークのコペンハーゲン大学の栄養・運動・スポーツ科学学部は、女性アスリートにおけるエネルギー不足の影響に関する新しい研究を実施しました。

この研究のために、研究者らは通常のエネルギー摂取量を有する12人の女性トライアスリートを募集した。試験の一部では、アスリートに14日間十分なカロリーが与えられ、その後パフォーマンスがテストされました。アスリートたちは、通常の高強度トレーニング スケジュールを守りながら、必要なエネルギーの約 50% しか消費しなかった 14 日間を経験しました。

この研究では、カロリー不足の期間中、アスリートは体重の平均約 4 パーセントを失い、その約半分は筋肉量であり、パフォーマンスも低下したことがわかりました。20 分間のサイクリング タイムトライアル中のパフォーマンスは 7.7 パーセント低下しました。運動パフォーマンスに加えて、アスリートの免疫システムのいくつかの側面が非常に深刻な影響を受ける可能性があり、それによりアスリートが病気にかかりやすくなる可能性があります。

この分野のかなり限られた研究に基づくと、男性はエネルギー摂取量の低下に悪影響が出る前に許容できるようです。これは、女性がこの点で特に脆弱であることを示唆しています。

研究者らは、特に女性において、長期にわたる過食による悪影響は生涯にわたって続く可能性があると指摘しています。

科学技術日報ウェブサイト (https://scitechdaily.com)

シリコンの革命: レーザーナノ加工技術の新たな進歩

現代のエレクトロニクス、太陽光発電、フォトニクスの基礎であるシリコンは、既存のフォトリソグラフィ技術の課題により、伝統的に表面レベルのナノ加工に限定されてきました。既存の方法は、変化を引き起こさずにウェーハ表面を貫通できないか、シリコン内のレーザーリソグラフィーのミクロンレベルの解像度によって制限されます。

トルコのビルケント大学の研究者チームが開発した革新的な技術は、現在の限界を超え、シリコンウェーハの奥深くに埋もれた微生物に対する前例のない制御を可能にします。ナノ構造製造業の。

研究チームは、ウェーハ内の複雑な光学効果とレーザー固有の回折限界という 2 つの課題に取り組みました。彼らは、空間光変調と呼ばれる方法で生成される特別なタイプのレーザー パルスを使用することで、これらの問題を克服しました。ビームの非回折性により、これまで正確なエネルギーの付与を妨げ、ウェーハ内部に極度に小さな局所的なボイドを生成していた光学散乱効果が克服されます。このプロセスの後には緊急シーディング効果が続き、プレハブ地下ナノキャビティがそのすぐ近くに強力なフィールド強化を確立します。この新しい製造方式は、最先端技術に比べて一桁の改善を示し、100 ナノメートルという小さいフィーチャーサイズを達成します。

研究者らは、技術的にベッセル関数に対応する空間変調レーザーパルスを使用しました。高度なホログラフィック投影技術を使用して作成されたこの特殊なレーザー ビームは回折のない性質を備えているため、エネルギーを正確にターゲットにすることができます。これにより、少量の材料を変化させるのに十分な高い温度と圧力値が得られます。特に、結果として得られるフィールド強化は、一度確立されると、シーディングタイプのメカニズムを通じて維持されます。簡単に言えば、初期のナノ構造の作成は、後のナノ構造の製造を促進します。レーザー偏光を使用すると、ナノ構造の配列と対称性をさらに制御できるため、さまざまなナノアレイを高精度で作成できます。

研究チームは、回折限界を超える特性を持つ大面積の体積ナノ構造を実証し、埋め込みナノフォトニクス部品の概念実証を可能にしました。これらの進歩は、ユニークな構造を持つナノスケールシステムの開発に重要な意味を持ちます。 （劉春）