愛は脳に痕跡を残す丨Tech Weekly

周淑一編纂

愛は脳に痕跡を残す

なぜ人々はパートナーを招待するために多くの障害を乗り越えることができるのに、気軽な知り合いとの集まりには興味がないのでしょうか?新たな研究によると、神経伝達物質ドーパミンは感情的な絆を維持する上で重要な役割を果たしているという。好きな人と一緒にいるとより多くのドーパミンが放出され、それが脳に痕跡を残すのだ。

プレーリーハタネズミ（Microtus ochrogaster）は、哺乳類の中では数少ない（約 3% ～ 5%）一夫一婦制の種の 1 つです。彼らは長期的なパートナーシップを形成し、一緒に家族を築き、子孫を育て、パートナーを失ったときに同様の悲しみの感情を経験する傾向があります。最初の実験では、プレーリーハタネズミはパートナーと再会するためにレバーを押すかフェンスを登る必要がありました。研究者たちは、小さな光ファイバーセンサーを使用して、ハタネズミの脳の側坐核の活動をリアルタイムで追跡した。センサーはドーパミンレベルの上昇を検出すると点灯します。側坐核は報酬や依存などの脳活動において重要な役割を果たします。結果は、ハタネズミが障壁を越えて仲間を見るとセンサーが点灯することを示しました。彼らが寄り添い合って互いの匂いを嗅ぐとき、センサーはオンのままでした。対照的に、見知らぬハタネズミを見た場合、センサーははるかに暗くなります。以前の研究では、ドーパミンレベルが低下したハタネズミはパートナーとの再会にそれほど努力しなかった。これは、ドーパミンが動物に配偶者を探す動機を与えるだけでなく、配偶者と一緒にいるときにも大量に分泌されることを示唆しています。

プレーリーヴォル |出典: ナスタシア・グッドウィン

別の実験では、研究者らはハタネズミのカップルを4週間引き離したが、これはハタネズミが野生で新しいパートナーを見つけるのに十分な期間である。二人が再会したとき、まだお互いを認識していたが、ドーパミンの急増はほとんど消えていた。この研究は、ハタネズミの脳内で何らかの「リセット」が起こり、ハタネズミが先に進み、新たな絆を形成できるようになることを示唆している。研究者らは、プレーリーハタネズミの結果が人間にも当てはまるかどうかを判断するにはさらなる研究が必要だと強調している。しかし、彼らは、この研究が、親密な関係を築くのに苦労している人々や、精神的トラウマから立ち直ろうとしている人々にとって重要な意味を持つ可能性があると信じている。関連論文は1月12日にCurrent Biology誌に掲載された。

論文リンク:
https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.041

11人の学生が共同で指導教員の不正行為を報告した

最近、華中農業大学の学生11人が、同大学の黄教授が学術上の不正行為と学生搾取の疑いがあると実名で共同で告発し、大きな注目を集めた。 1月19日早朝、華中農業大学の公式Weiboアカウントが状況報告を発表しました。2024年1月16日に華中農業大学の黄茂茂教師の学術上の不正行為に関するオンライン報告を受けて、学校の学術倫理委員会は調査チームを設置し、調査を実施しました。研究チームは、調査した資料の実験画像やデータ、結果などに反映された問題点は基本的に事実であると判断し、学術上の不正行為があったと暫定的に判断した。学校は、今日から黄氏の学内での役職と業務をすべて停止し、研究グループの大学院教育に全面的に責任を負うチューターグループを結成することを決定しました。

出典：華中農業大学

公開情報によると、黄氏は華中農業大学動物科学技術学院の教授および博士課程の指導者であり、動物栄養・飼料科学部門の部門長でもある。彼の研究分野は動物の分子栄養と飼料加工技術です。彼は、「第14次5カ年計画」国家重点研究開発計画、国家「973」計画、国家自然科学基金など、数多くの科学研究プロジェクトを主宰してきました。現在、黄氏の研究グループには15人の学生が学んでいる。

1月16日午後、黄教授の研究グループの博士課程と修士課程の学生11人が125ページに及ぶ報告書を公開し、黄教授が学生にデータの改ざんや写真の再利用、実験結果の捏造を強要するなど指示していたこと、また黄教授が指導した多くの学術論文に学術上の不正行為が含まれていたことを共同で報告した。さらに、彼らは黄氏が査読を操作したり、論文に不適切な署名をしたり、学生を抑圧・搾取したり、教科書の執筆で盗作したりするなど、その他の不適切な行為を行ったと非難した。

49歳の大学副学長が就任1年も経たないうちに解雇され自殺

現地時間1月8日、ミズーリ州リンカーン大学のアフリカ系アメリカ人副学長、アントワネット・「ボニー」・キャンディア・ベイリーさんが49歳で自宅で自殺した。死因は白人の校長ジョン・モーズリー氏との関係悪化と関係があると報じられている。 1月12日、大学側は声明を発表し、この件の調査を開始し、調査期間中ジョン・モーズリー氏を有給の休職とすると発表した。リンカーン大学同窓会会長のシャーマン・ボンズ氏は、ベイリーさんの自殺により大学は「絶望と憤り、失望でいっぱい」になったと語った。

アントワネット・“ボニー”・キャンディア・ベイリー（左）、ジョン・モーズリー（右） |出典: ミズーリ州リンカーン大学

ベイリー氏は2023年5月からリンカーン大学の学生担当副学長に就任する。彼女が亡くなる前に送ったメールによると、大学は以前、彼女の仕事に対して非常に低い評価を与えていたという。 2023年11月、ベイリーさんは専門職評価で100点満点中36点しか取れなかったが、その理由を誰も彼女に説明しなかった。彼女は学校委員会とモーズリーにメールを送り、鬱や不安といった精神的な問題を訴えて助けを求めようとしたが、彼らは無視した。モーズリー氏は1月3日にベイリー氏に解雇通知書を送り、2月に解雇が有効になる前に直ちに休職処分とし、キャンパスのアパートから退去する必要があると通知した。書簡はベイリー氏の仕事に対する「強い懸念」を表明し、不服従、学生への宿泊費の不正請求、部下2人からの苦情処理手続き中に守秘義務を守らなかったことなどを批判した。ベイリーさんが亡くなった日、彼女はモーズリーさんに最後のメールを送り、彼が「故意に嫌がらせやいじめ」をし、「十分なショックと精神的ダメージ」を与えたと非難した。

1月12日、同校は死亡記事を発表し、ベイリー氏を「才能に恵まれた」、「愛された卒業生でありリーダー」と評した。

学校の声明:
https://www.lincolnu.edu/news/2024/01/statement-from-the-lincoln-university-board-of-curators.html

Google AIの幾何学レベルはオリンピック金メダリストに匹敵

推論能力とトレーニング データが不足しているため、人工知能は複雑な幾何学的問題を解決するのに苦労することがよくあります。 1月17日、Google DeepMindチームはNature誌に記事を掲載し、新たにリリースしたAIシステム「AlphaGeometry」が、人間の指示なしに国際数学オリンピック（IMO）レベルの幾何学問題を解くことができると発表した。テストセットは、2000年から2022年までのIMO幾何学問題30問で構成されていました。新システムは、標準的な競技時間制限内に25問を解きました。これは、人間の金メダリストの平均レベル（25.9問）に近く、これまでの最も先進的な機械方式（ウー方式、10問）をはるかに上回るものでした。

幾何学の定理を機械で証明するには、主に 2 つの方法があります。 1 つは記号法で、記号推論システムを使用して幾何学的条件を点座標の多項式方程式に変換し、計算を実行します。 1970 年代に中国の科学者呉文軍が開発した「呉法」はこのカテゴリーに属します。もう一つはコネクショニズムです。数々の紆余曲折を経て、Chat-GPT が主導するニューラル言語モデルは現在、大きな進歩を遂げ、本格化しています。

記号推論システムは形式論理に基づいており、明確なルールを使用して結論を​​導きます。利点は合理的で説明可能であることですが、「遅い」可能性があり、柔軟性が十分ではない可能性があります。言語モデルは、データ内の一般的なパターンや関係を識別するのに優れており、潜在的に有用な構造を迅速に予測できますが、通常、決定について厳密に推論したり説明したりする能力が欠けています。 AlphaGeometry は、言語モデルを使用して記号推論システムをガイドし、幾何学的な問題の解決策を見つけることで、両方の利点を組み合わせます。記号的推論が行き詰まると、言語モデルは幾何学的構造 (補助線) を追加して新しい演繹パスを開こうとします。このプロセスは答えが見つかるまで続きます。 AlphaGeometry によって出力される回答は明確で、検証可能であり、人間が判読可能です。さらに、新しいシステムのトレーニング セットには 1 億の独立した例が含まれており、それらはすべて、人間によるデモンストレーションを必要とせずにアルゴリズムによって自動的に合成されます。研究者らは、AlphaGeometry は AI の論理的推論能力の向上と、新しい知識を発見して検証する能力を実証しており、数学、科学、人工知能の新たな可能性を切り開くのに役立つだろうと述べている。

AlphaGeometry オープンソース アドレス:
https://github.com/google-deepmind/alphageometry

論文リンク:
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06747-5

ウーメソッドについて:
http://www.amss.cas.cn/wwj/xslz/201705/P020170506499043854909.pdf

国家統計局：2023年末の全国人口は前年末比208万人減少

国家統計局によると、年末時点の全国人口（香港、マカオ、台湾の住民と31省、自治区、直轄市に居住する外国人を除き、31省、自治区、直轄市の人口と現役軍人を含む）は14億967万人で、前年末より208万人減少した。通年の出生数は902万人、出生率は6.39‰であった。死亡者数は1,110万人、死亡率は7.87‰であった。自然人口増加率は-1.48‰であった。

男女別では、男性が7億2,032万人、女性が6億8,935万人で、性比は104.49（女性を100とする）となっている。年齢構成で見ると、16～59歳の生産年齢人口は8億6,481万人で、全国の人口の61.3%を占めています。 60歳以上の人口は2億9,697万人で、全国の人口の21.1%を占め、そのうち65歳以上の人口は2億1,676万人で、全国の人口の15.4%を占めています。都市と農村の構成から見ると、都市部の常住人口は9億3,267万人で、前年末より1,196万人増加した。農村部の常住人口は4億7,700万人で、1,404万人減少した。全国の人口に占める都市人口の割合（都市化率）は66.16％となり、前年末より0.94ポイント増加した。

全国都市部の年間平均失業率は5.2％で、前年より0.4ポイント低下した。全国の企業の従業員の週平均労働時間は49.0時間です。 （国家統計局）

1万年前の「チューインガム」が古代人の口腔衛生の悪さを明らかに

1月19日にScientific Reports誌に発表された研究によると、約1万年前の中石器時代のスカンジナビア南西部の狩猟採集民は虫歯や歯周病に悩まされていた可能性があるという。

スウェーデン西海岸のフセビー・クレフ発掘現場。 |出典: ベングト・ノルドクイスト

研究者らは、白樺の樹皮を加熱して作られる白樺タール3片で見つかったDNAの配列を解析した。白樺タールは1990年代にスウェーデンのフセビー・クレフで発見され、9890年から9540年前のものである。研究者らはサンプルに含まれる微生物DNAのプロファイルを作成し、他のサンプルと比較した。結果によると、これらの白樺タールの微生物組成は、現代人の口、古代人の歯垢、そして6,000年前に噛まれた白樺タールのサンプルの微生物組成に最も類似していることが判明しました。これは、ヒュースビー・クレフのサンプルが人間によって噛まれたことを示唆している。また、歯周病に関連する細菌のレベルも高かったことが判明した。研究者らは、白樺タール中の微生物種の相対的豊富さに基づいて、これらの古代人が歯周病に罹患していた確率は70％から80％であったと推定した。古代の狩猟採集民が、口で固定したり、切ったり、引き裂いたりするなど、さまざまな作業に歯を広く使用していたため、歯周病を引き起こす微生物にさらされるリスクが高まった可能性があると研究者らは考えている。

白樺のタール片の 1 つ用に作られた型。 |出典: ヴェルナー・アレクサンダーセン

論文リンク:
https://www.nature.com/articles/s41598-023-48762-6

液体ヘリウムを使用せずに94ミリケルビンの超低温冷凍を実現

新たな研究により、液体ヘリウムを使用せずに94ミリケルビンという超低温冷凍を達成することに成功した。これにより、深宇宙探査、量子技術、材料科学などの分野における極低温冷凍の問題に新たな解決策をもたらすことが期待されます。

現在、超低温冷凍にはヘリウム冷凍と磁気冷凍という2つの主な技術があります。前者はヘリウムの強い量子ゆらぎと弱い相互作用によってもたらされる特殊な低温特性に依存しており、後者は現在、主に水和常磁性塩作動流体の磁気熱量効果に依存しています。磁気熱量効果とは、磁性体が磁場の作用によって著しい温度変化を生じる現象を指します。研究者らは、コバルト系三角格子反強磁性体Na2BaCo(PO4)2のフラストレートした量子磁石における超固体状態（スピン超固体状態）の存在を初めて確認した。さらに、研究者らは、極低温でのスピン超固体状態の巨大な磁気熱量効果も発見した。断熱条件下で磁場を調節することにより、スピン超固体量子相転移点付近で材料の温度が急激に低下し、最低 94 ミリケルビンに達することが観測されました。断熱温度変化率は非常に高いピークを示し、そのピーク高さは現在一般的な冷媒であるGd3Ga5O12の4倍です。さらに、スピン超固体相では、Na2BaCo(PO4)2 は他のスピン秩序物質とは対照的に、強いスピン変動により非常に低い冷凍温度で維持することができます。これらの特性により、巨大磁気熱量効果を持つコバルトベースの磁性結晶は、ケルビン未満の温度範囲での有望な超低温冷凍量子材料となります。

論文リンク:
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06885-w

この記事は科学普及中国星空プロジェクトの支援を受けています

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司

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