ーダイシェスト DIgest 神経科学 もどかしい謎が解決 痒みの科学・・・ 78 ページ S. サザーランド ( サイエンスライター ) 急性の痒みには , 虫や有毒植物を避けるよう警告する役割 がある。虫刺されなどお馴染みのケースでは , 皮膚で免疫細 胞が作動してヒスタミンという化学物質を放出している。し かし慢性的な痒みは , なぜかはっきりした原因なしに生じる ことが多い。近年に研究が大きく進展し , 痒みの分子メカニ ズムについて多くのことがわかってきた。ヒスタミン以外の 様々な痒み物質が特定され , それらをとらえる特定の受容体 , その受容体が存在する神経細胞の種別が判明した。痒みを専 門に感じるセンサーと神経経路の存在がはっきりし , 痒みと 痛みの関係も明確になった。急性と慢性の双方の痒みに対す る新たな治療法の開発につながるだろう。 言語学 騎馬遊牧民か農耕民か 語学バトーレ 印欧語族の起源をめぐって ・・ 84 ヘージ M. バルター ( サイエンスライター ) 区出」コ V ト S N くを 8 0 英・独・仏語にイタリア語 , ポルトガル語 , ロシア語 , ギ リシャ語 , ヒンディー語などなど , 世界人口の半数近くは「イ ンド・ヨーロッパ語族」に属する言語を話している。これら 各国語の共通祖先はインド・ヨーロッパ祖語という古代言語 だが , この祖語はいつどこで成立したのか ? 言語学者は長 らく , いまから 5000 ~ 6000 年前に中央アジアの草原地帯 から騎馬遊牧民が各地へ広めたと考えてきた。これに対し別 の仮説は , 約 8000 年前 , 現在のトルコあたりから農耕民が 農業とともに広めたとみる。旧来の言語学者と考古学者に加 え , 近年は生物学者と古代の DNA 解析の専門家が参入して 激しい論争を繰り広げているが , 勝負はついていない。 0 0 当コ一 N311V 日経サイエンス 2016 年 9 月号 4

モデル生物 なペットショップのマウス ( 雑菌を持っている ) と一緒に飼 育したところ , 2 ~ 3 カ月で実験用マウスの約 1 / 5 が感染症 清潔すぎる実験用マウス で死んだ。だが生き残ったマウスの免疫は以前よりも強くな 免疫系が未熟でモデルとしてお粗末 り , 免疫細胞の遺伝子活性も成人に似たものに変化した。そ ″汚い〃ネズミと一緒にすると改善 の後の追跡実験で , これらのマウスはワクチン接種を受けた 科学者はふつう実験用マウスをネット注文で購入している マウスと同様に細菌感染を撃退した。 が , 免疫学者のマソプスト (David Masopust) はわざわざ これらの結果は , 実験用マウスを野生マウスやペットショ ップのマウスと一緒に飼育すれば , ヒト成人の病状進行と治 手のかかる方法をとった。以前に工モリー大学で研究してい たころ , 車で数時間かかる家畜小屋まで行って自分でマウ 療への反応についてより現実に近い結果がわかる可能性を示 唆している。加えて , 実験用マウスが重要な免疫特性のモデ スを捕まえた。市販の実験用マウス はいくつかの重要な免疫細胞を ルになっていないことを示しており , 動物実験で成功した治 療薬が人間の臨床試験で往々にして失敗するのはなぜかに部 欠いているように思えたから だ。非常に清潔な環境で育て 分的な説明がつきそうだ。「現実世界で重要な意味を持つ要 られているので , 免疫系が 因が , 管理環境下の実験では抜け落ちている」とカトリは説 未熟なのだろうと考えた。 明する。 その後マソプスト ( 現在は 宇宙 ミネソタ大学教授 ) はこの仮 説の検証に正式に取り組み , そ 系外惑星の撮影に れが正しいことを 10 年越しで明ら 「スターシェー かにした。科学界や医薬品業界が人間用の疾病治療薬やワ クチンを試すのに使っている実験用マウスは , いくつかの 宇宙望遠鏡と″日よけ″を組み合わせる構想が浮上 点で成人の免疫系モデルとしてはお粗末なのだ。この結果 地球に似た系外惑星を直接撮影する早道に は先ごろ Na ル化誌に報告された 米航空宇宙局 (NASA) の次世代宇宙望遠鏡は地球に似た 別の惑星の写真を撮影できるかーー一太陽系以外の天体に生命 メモリー ( D8 + T 細胞なし それによると , 無菌施設で育てられたマウスの免疫系は , が存在する兆候を探るそうした写真撮影は , 天文学者の長年 の夢だが , それを可能にする技術の登場は何十年も先だと思 存在する免疫細胞の種類とそれらの細胞内で活性化してい われてきた。だが最近 , NASA が計画している広域赤外線 る遺伝子から判断して , 成人よりも乳幼児の免疫系に近い という。例えば感染に対する緊急応答を担うメモリー 探査望遠鏡 WFIRST を別の装置と組み合わせれば , そうし た " 別の地球 " のスナップ写真を撮影できると考える専門家 CD8 + T 細胞は , 家畜小屋やペットショップのマウスには明 が増えている。それも近い将来に。 NASA は去る 2 月 , らかに存在するのに , 成体の実験用マウスでは実質的に検 の宇宙望遠鏡の開発を正式に開始し , 2025 年の打ち上げを 出不能た。 実験用マウスがほかと違うことを「みな知ってはいたが , 予定している。 ついに証明されたのは喜ばしい」と , スタンフォード大学 の計算システム免疫学者カトリ (Purvesh Khatri) はいう。 20 年先までは無理 ? WFIRST は打ち上げ後に口径 2.4m の主鏡を用いて天空 さらに , マソプストらが " 清潔 " な実験用マウスを、、不潔 " 5A S 工つ」 SV > 0 エト 日経サイエンス 2016 年 9 月号 20

0 非ヒスタミン作動性 ・クロロキン TRPVI 受容体も存在 している場合かある 熱やカプサイシン これらのヒスタミン非依存性痒みニュ としきりに痒がったが , MrgprA3 を こうして , ハッショウマメとマラリ ア薬のおかげで , 20 世紀後半のヒス ーロンを活性化している物質を突き止 欠いた組み換えマウスは反応しなかっ タミン受容体の報告以来初となる新た めることだ」とカリフォルニア大学バ た」とドンは言う。「 MrgprA3 がな ークレー校の痒み研究者であるバウチ いと痒みを感じない。これが突破口と な痒みセンサーがいくつか発見された。 スタ (Diana Bautista) は言う。研究 「だが問題はクロロキンやハッショウ なった」。また , Mrgpr ファミリーの マメの受容体を見つけることではなか 者は今 , これらの物質の特定に努めて 別の 2 つのタンパク質も痒み物質に反 った。本当の課題は , 慢性的な痒みで いる。「皮膚で Mrgps を活性化する分 応することがわかった。 皮膚の下で 痒みには虫や有毒植物などの存在を警告する見張 リとしての役割がある。虫に刺された後などに免疫 細胞から放出されるヒスタミンは , よく知られた痒 み分子だ。ヒスタミンがニューロンにある受容体に 結合すると A , 別の分子 (TRPVI) が活性化してそ のニューロンが発火し , 痒いという感覚をもたらす。 近年発見された , 痒みに関係する受容体ファミリー (Mrgpr) は , 抗マラリア薬に含まれるクロロキン という化学物質などに反応する BO Mrgpr は TRPAI という受容体を活性化させる。 外的要因虫刺されや植物由来の 化学物質などが引き起こす反応によっ て , 痒みが誘起される。 内的要因 マスト細胞などの 免疫細胞が外部刺 激に応して痒みを 引き起こす化学物質 ( 痒み物質 ) を放出 痒みニューロン 0 ヒスタミン作動性 ヒスタミン TRPVI 受容体が 開く ーユーロンが発火 Mrgpr 受容体 HI ( ヒスタミン ) 受容体 TRPAI 受容体が 開く ーユーロンが発火 痛覚ニュ ーロン TRPVI 受容体が開く ニューロンが発火 脳の痒み 中枢へ 痒み物質 タ性一 ス動ュ ヒ作ニ ーユーロン マスト細胞 脳の痛覚 中枢へ ン ス性一 ヒ動ュ 非作ニ 痒みと痛み TRPVI 受容体には 2 つの役 割がある。細胞表面に点在して熱やカプサイシ ンなどの痛み刺激を感受するが ( 上 ) , 痒み感受 性ニューロンにあるものはヒスタミン受容体と 0 連動して痒みの感覚をもたらす。 http://www nikkei-science.com/

物理学 自然界の第 5 の力を発見 ? From ◎ 2016 Nature 」 apan K.K.. trading as Nature PubIishing Group. AII 「 ights reserved. 増え続けている。電磁気力を伝える従 Nature ダイジェスト 2016 年 8 月号より 来の光子に相当する「ダーク光子」な ど , 様々なエキゾチック物質粒子やカ 媒介粒子が理論的に提案されている。 ハンカリーの研究所で原子核の放射性崩壊の異常か発見された クラスナホルカイの研究グループは 5 番目の新たな力の存在を示唆している可能性がある そうしたダーク光子の証拠を探してい ハンガリーの研究所で行われた実験 った。フェンは「私たちは埋もれかけ たという。彼らはリチウム 7 の薄い標 で , 不安定原子核の放射性崩壊におけ ていた研究成果に光を当てたのだ」と 的に陽子をぶつけ , 励起した不安定な る異常 ( 理論から予測される値とのず 話す。 べリリウム 8 原子核を作る実験を行 れ ) が発見された。実験の誤りでなけ 投稿から 4 日後 , フェンの共同研 った。不安定なべリリウム 8 原子核 れば , 未知の新粒子が媒介する「自然 は安定な基底状態に戻る際に電子・陽 究者らはカリフォルニア州メンローパ 電子対を作ることがある。標準モデル ークにある米国立 SLAC 加速器研究 界の 5 番目の力」の存在を示してい る可能性があり , 今後 , 世界各地の研 所で開かれた研究会でこの成果を報告 によると , 電子と陽電子の飛び出す方 究所で確認実験が行われる予定だ。 した。米国立トーマス・ジェファーソ 向のなす角度が開くにつれて , 観測さ ハンガリー科学アカデミー原子核研 ン加速器施設 ( バージニア州ニューポ れる電子・陽電子対の数は減少するは 究所 ( デブレツェン ) のクラスナホル ートニューズ ) の物理学者ヴォイツェ ずだ。 カイ (AttiIa Krasznahorkay) らは , コフスキ (Bogdan Wojtsekhowski) だが研究チームは , 放出される電子・ 電子のわずか 34 倍の質量の未知の軽 は「参加した研究者たちは懐疑的だっ 陽電子対の数を角度に対してプロット いポソン ( ボース粒子 ) の存在を示唆 たが , フェンらの仮説に興奮もしてい すると約 140 。のところで放出数の隆 する驚くべき実験結果を得た。彼らは た。多くの参加者が , この仮説を検証 起 ( 増加 ) が見られ , 角度がさらに大 実験結果を報告する論文を 2015 年 4 する方法について考えているところ きくなると再び減少したと報告した。 月に arXiv プレプリントサーバーに だ」と話す。欧米の複数の実験グルー プが , 約 1 年以内にハンガリーの実 投稿し , 2016 年 1 月には ca / 17MeV の新粒子 Review 加 rs 誌にも論文が掲載され 験結果を確認または否定できるだろう 「この隆起は , 不安定なべリリウム 8 原子核のごく一部が , その余分な工 たが , 大多数の物理学者はこれらを見 と述べている。 ネルギーで新粒子を作り出し , この新 新たな力の探索 粒子が電子・陽電子対に崩壊したこと その後の 4 月 25 日になって , カリ 物理学で知られている基本的な力は を示す強力な証拠だ」とクラスナホル フォルニア大学アーバイン校のフェン 重力 , 電磁気力 , 弱いカ , 強いカの 4 (Jonathan Feng) ら米国の理論物理 カイは話す。彼らは新粒子の質量を約 学者グループが , クラスナホルカイら 17 メガ電子ポルト (MeV) と推定した。 つだ。ただ , 確証を欠くものの , 第 5 の実験データがこれまでの実験結果と 「私たちはこの実験結果に確信を持 のカの存在を示唆する報告は過去にも 矛盾せず , 5 番目の基本的な力の存在 多数あった。宇宙の物質の 80 % 以上 っている。過去 3 年間に検証実験を を占めると考えられる目に見えないダ を示す証拠かもしれないとする独自の 数回繰り返し , 考えられる誤差の原因 ークマター ( 暗黒物質 ) を素粒子物理 解析結果を arXiv に投稿した。この をすべて取り除いた」とクラスナホル 学の標準モデルでは説明できないため , 結果 , より多くの物理学者がクラスナ カイは話す。誤差要因を完全に排除で 新たな力を探す研究はこの 10 年間で ホルカイらの発見に注目するようにな きたとすると , 何も異常なことが起き 日経サイエンス 2016 年 9 月号 28

と予想される。私が大学院生のバーン ズ (Jennifer Barnes) と共同で行っ た最近の理論研究によると , 中性子星 連星合体の際に放出される雲の輝きは , その雲に含まれる重元素の特異な組成 によって , 深紅か赤外線の特徴的な輝 きになることが判明した。このような 現象は「キロノヴァ」と呼ばれる〔訳 注 : 新星 ( ノヴァ ) と超新星 ( スーパ ーノヴァ ) の中間の明るさを持つ天体 という意味〕。 最近 , この中性子星合体に伴う放射 性元素由来の赤色の " 煙 " とみられる ものが初めて観測された。 2013 年 6 月 , 短時間のガンマ線バーストが観測 され , その付近の天球領域で中性子星 連星の合体が起こった可能性が考えら れた。ハップル宇宙望遠鏡をガンマ線 バーストが検出された方向に向けたと ころ , つかの間の赤外線の輝きを捉え た。数週間後 , その赤外線天体は姿を 消した。得られた観測データは十分と はいえなかったが , 理論から予測され たキロノヴァの輝き方と一致した。 この推定が正しければ , 私たちは初 めて重金属や貴金属が合成されるプロ セスを直接目撃したことになる。今後 も同様の現象の観測を重ね , このタイ プの超新星によって合成された各種金 属の量を調べ , 宇宙に存在する金やプ ラチナなどの重元素のすべてが , この タイプの超新星によって説明できるの か , あるいはそのようなプロセスによ って合成されるのは一部にすぎないの かを突き止めたいと考えている。 混沌の宇宙 活動的な天文現象の研究はまだ始ま ったばかりだ。今後 10 年で , 自動化 された新鋭望遠鏡による観測が相次い で始まる。カリフォルニア州サンディ 工ゴ近郊で近く稼働するツビッキー トランジェント・ファシリテイや南米 チリに建設中の大型シノブティック・ サーベイ望遠鏡 (LSST) , 米航空宇宙 66 局 (NASA) が打ち上げを計画してい る広域赤外線探査望遠鏡 WFIRST な どだ。 これらの望遠鏡で , ほぼ全天の掃天 観測が数日間隔で行われ , 現在の数百 倍のペースで超新星を発見できるよう になるはずだ。一方 , 最新のスーパー コンピューターは超新星爆発の詳細な 3 次元シミュレーションを実行できる 性能を獲得しつつあり , 爆発する星の 中心部で何が起こっているかを可視化 できるようになるだろう。 今後得られる観測データによって , 様々なタイプの超新星爆発に関する理 論モデルが検証されることになる。今 回紹介した様々な超新星爆発のシナリ オは理論的にはあり得るが確証された わけではない。特異タイプの超新星の 観測を重ね , 実際にどのようなシナリ オでそうした爆発現象が生じているの かをはっきりさせたいと私たちは考え ている。おそらく宇宙は私たちが思い 描くよりも奇妙な存在であり , 私たち には思いもつかない摩訶不思議な現象 の存在が明らかになるのではないだろ いつの日にか私たちは , 私たち自身 や私たちを取り巻く世界を作り上げて 著者 Daniel Kasen いるものについて , 今以上に広がりを 持った物語を語れるようになるだろう。 例えば , あなたが指にはめている金の 指輪の歴史は , 私たちの祖先が生まれ るはるか以前にまでさかのぼる。 指輪に使われている金のもとになっ た物質は最初 , 大質量星の高温の融け た鉄の炉の中を漂っていた。やがて星 は不安定になって崩壊し , 圧縮されて 高密度の中性子星が形成された。それ からおそらく 10 億年くらいの長い時 間が過ぎた後 , 中性子星は別の中性子 星と衝突し , 放射性物質の雲を宇宙に まき散らした。放出された雲は時速 1 億 km という超高速で広がり , 他のガ スと混ざり合いながら 1000 光年以上 の距離を旅した末 , 最終的に地球の地 殻に落ち着いた。それからまた時がた ち , 人間の手でこの星のかけらが掘り 出され , 指輪の形に加工された。そこ から指輪としての新たな物語が始まっ たのだ。 ( 翻訳協力 : 関谷冬華 ) 監修梅田秀之 ( うめだ・ひでゆき ) 東京大学准教授 ( 東大大学院理学系研究科 天文学専攻 ) 。専門は理論天体物理学 , 特に 大質量星の進化と超新星 , ガンマ線バース ト , 元素の起源を研究している。 ン カリフォルニア大学バークレー校と米国立ローレンス・バークレー研究所に所属 する天体物理学者。宇宙で起こる様々なタイプの超新星爆発を説明する新たな 理論モデルとコンピューターモデルの研究に取り組んでいる。 原題名 Stellar Fireworks (SCIENTIFIC AMERICAN June 2016 ) もっと知るには・ SUPERNOVA LIGHT CURVES POWERED BY YOUNG MAGNETARS. Daniel Kasen and Lars Bildsten in As な叩 5 な 4U0 肝れ , V01. 717 , No. 1 , pages 245 ー 249 ; JuIy 1 , 2010. THE UNPRECEDENTED 2012 OUTBURST OF SN 20091P : A LUMINOUS BLUE VARIABLE STAR BECOMES A TRUE SUPERNOVA. Jon C. Mauerhan et al. in イ 0 れ I ァ No 行 c お可 e 0 ァ A 計 ro れ 0 川 Society, Vol. 430 , No. 3 , pages 1801 ー 1810 ; April 11 , 2013. EFFECT OF A HIGH OPACITY ON THE LIGHT CURVES OF RADIOACTIVELY POWERED TRANSIENTS FROM COMPACT OBJECT MERGERS. Jennifer Barnes and Daniel Kasen ln As な叩な記加肝〃 , VOI. 775 , No. 1 , Article NO. 18 ; September 20 , 2013. SUPERNOVAE. George Gamow in Scientific A 川 er たれ December 1949. 「極超新星」 , A. ガルャム , 日経サイエンス 2012 年 9 月号。別冊日経サイエンス 200 『系外惑星と 銀河』に収載。 超新星爆発のシミュレーション映像が ScientificAmerican.com/jun2016/supernova に。 日経サイエンス 2016 年 9 月号

ていないのに今回のような極端な異常 を示す結果が得られる可能性は約 2000 億分の 1 だと研究チームは報告 フェンらはこの 17MeV 粒子はダー ク光子ではないとみている。彼らは今 回の異常を解析し , 以前の実験結果と 矛盾しない粒子を検討した結果 , この 17MeV 粒子は特殊な性質を持つ新粒 子であると結論し , 「プロトフォビッ ク X ポソン」と名づけた ( プロトフ ォビックは陽子との結合が小さいとい う意味 ) 。 この粒子は力を伝えるポソンだが , その力が働く距離は原子核の大きさの 数倍ほどと極めて短い。ダーク光子は 従来の光子のように電子や陽子と結合 ( 相互作用 ) すると考えられるのに対 し , プロトフォビックポソンはやはり 電子と結合するものの , 陽子との結合 は中性子との結合に比べて弱いとされ る。フェンらは現在 , この異常を他の 粒子で説明する可能性も調べているが , 「プロトフォビックポソンと考えるの が最も明快な説明だ」と話す。 世界各地で確認実験 マサチューセッツ工科大学の理論物 理学者セイラー (Jesse Thaler) は , フェンらが提案した新粒子は非常に変 わった結合をするものなので , そのよ うな新粒子の存在は疑わしいという。 「仮に私が標準モデルを自由に拡大し てよいと許された場合 , まっさきに付 け加えるのがこの粒子ではないことは 確かだ」という。だがフェンらの提案 に「注意を払って」はおり , 「おそら く私たちは目に見える宇宙を超える物 理現象を初めて垣間見ているのだろ う」と話す。 17MeV 粒子が本当に存在するのか どうかわかるまで , 長くはかからない はずだ。米国立トーマス・ジェファー ソン加速器施設で進んでいる「ダーク ライト実験」は , 電子ビームを水素ガ ス標的にぶつけることにより , 10 ~ 100MeV の質量を持つダーク光子を 探す設計になっている。実験計画のス ポークスパーソンであるマサチューセ ツツ工科大学の物理学者ミルナー (Richard Milner) は「今回の結果を 踏まえ , 17MeV 領域を優先的に狙う ことになるだろう。 1 年以内に , 提案 された粒子を見つけるか , その粒子と 通常の物質との結合に厳しい制限を設 けることができると思う」と話す。 提案されたボソンの探索はスイス・ ジュネープ近郊にある欧州合同原子核 研究機構 (CERN) の大型ハドロン 衝突型加速器 LHC の「 LHCb 実験」 でも行われるだろう。この実験はクオ ーク・反クオーク崩壊を調べる。また , 陽電子を固定標的に衝突させる実験が 2 カ所で行われる。 1 つはイタリア・ ローマに近いイタリア国立核物理学研 究所 (INFN) の施設で 2018 年に開 始予定で , もう 1 つはロシアのノボ シビルスクにあるブドカー原子核物理 学研究所 (BINP) で行われる。 ニューヨーク州立大学ストー ルック校の理論物理学者で SLAC 加 速器研究所での研究会の主催者の 1 人であるェシッグ (Rouven Essig) は , このポソンの性質は「やや予想外」な ので , 確認される可能性は低いとみる。 だが , 検証実験が行われることは歓迎 している。「今回の結果を確認する実 験をしない手はない。自然はこれまで も私たちを驚かせてきたのだから」。 (Edwin CartIidge / 翻訳 . 新庄直樹 ) 朝意書店 系外惑星の事典 ■井田・田村・生駒・関根編 A5 判 356 頁本体 8000 円 ( 1 21-6 ) 系外惑星 の事典 太陽系天体における生命 存在可能性 , 系外惑星の 理論や観測について約 160 項目を頁単位で解説。 シームレスかつ大局的視 点で学べる事典。天文フ ァンにも刺激あふれる読 むレファレンス。 8 月刊行 低温環境の科学事典 ■河村公隆他編 A5 判 432 頁本体 1 1000 円 ( 16128-1 ) 人間生活の低温 ( 雪・氷 など ) から , 南極・北極 , 働品環境 の科学事典宇宙空間の低温域の現象 めた読む事典。 7 月新刊 地質学など学際的にまと 化学 , 生物学 , 地理学 , とからめて解説。物理学 , まで , 約 180 項目を環境 A5 判 1044 頁本体 26000 円 ( 13112-3 ) ー東京大学物性研究所編 物性科学ハンドブック 物性科学 ハントフック - 当 2 ・墳象。物口一 物性科学研究の諸領域 ( 物 性理論 , 物性実験 , 新物 質開発 ) の重要な成果か ら最先端の話題までを , 東大物性研スタッフが解 説。全体像を丁寧に俯瞰 する待望の書。 6 月新刊 本誌の提携誌である SCIENT 旧 ( AMERICAN はネイチャー・バブリッシング・グループ (NPG) のメンバーで . Nature 誌と強い結びつきがあります。 Nature 誌は学術論文のほかにニュースや解説も充実しており , そうし た記事の翻訳を中心とする月刊科学雑誌「 Natu 「 e ダイジェスト」が刊行されています。その最新号 ( 発売日は 毎月 1 日 ) の一部の記事を転載してご紹介します。 Natu 「 e ダイジェストの詳細はウェブサイト nature. asia/ ndigest をご覧ください。 http.//www.nikkei-science.com/ 1. 物性量子化学 山口兆著 A5 判 384 頁本体 7600 円 ( 14631-8 ) 強相関電子系の解説。 4. 構造有機化学 戸部義人・豊田真司著 A5 判 292 頁本体 5700 円 ( 14634-9 ) 有機化合物の物理的 , 化学的および分光 学的性質を分子構造から解説。 感情と思考の科学事典 海保博之・松原望監修 A5 判 484 頁本体 9500 円 ( 10220-8 ) 多分野の多種多様なキーワードを解説。 複雑系の事典 ー適応複雑系のキーワード 150 「複雑系の事典」編集委員会編 A5 判 448 頁本体 14000 円 ( 10169-0 ) 哲学・科学・工学・経済・経営を包括。 〒 162-8707 東京都新宿区新小川町 6-29 TEL ( 03 ) 3260-7631 FAX ( 03 ) 3260-0180 http://www.asakura. CO. jp (ISBN) は 978-4-254- を省略価格表示は税抜本体 く資料請求番号 29 > 朝倉化学大系・近刊 特集関連書籍紹介 29

異物と認識し , 刺された箇所で反応を 開始する。皮膚の免疫細胞は「サイト カイン」という小さな化学シグナルを 放出し , 反応を増進させる。 痒みの最初の兆候を皮膚で感じると , 私たちは当然ながらそこを掻く。掻く ことで表皮の外側の保護層が傷つくと , 免疫細胞が主要な痒み誘導物質である ヒスタミンを他の痒み物質とともに大 量に放出する。ヒスタミンは皮膚にあ る感覚神経の小さな末端に存在する受 容体を活性化し , 痒みというお馴染み の感覚をもたらす。しかし , 果たして そうなのだろうか ? ヒスタミンは長 年考えられていたほど重要ではないこ とが明らかになってきた。 ほんの 10 年前までは痒みセンサー といえばヒスタミン受容体しかわかっ ていなかったので , 今日でも痒みの治 療には抗炎症薬のステロイドとともに 抗ヒスタミン薬がよく使われる。だが , 抗ヒスタミン薬が効かない患者が多い ことなどから , ヒスタミン以外にも痒 みを引き起こす別の化学物質があるは ずだと疑われてきた。 ラーナーによると , 抗ヒスタミン剤 は一部のアレルギー症状には効くが , 慢性的な痒みにはほとんど効かない。 「医師は用量を増やすが , 眠気を強め て痒みを紛らわせているだけだ」。バ ーウェルの場合もそうだった。どの医 K E Y ( 0 N ( E P T S 専門のセンサーが存在 師もステロイドを処方するので , 彼女 は急激に 9kg 太った。抗ヒスタミン薬 も一通り使ったが , 痒みにはまったく 効かなかった。「べナドリルだけが役 に立ったーーーそれも落ち着いて眠れる という理由にすぎなかった」とバーウ ェルは言う。 研究者は新たな痒み受容体を見つけ るべく , ヒスタミンを介さずに痒みを 引き起こすことが知られている無名の 物質に手がかりを探った。 新たな痒み受容体の発見 最初の発見をもたらしたのはハッシ ョウマメ ( ムクナマメ ) だった。雑貨 屋で売られているいたずら用の痒み粉 の原料に使われている植物だ。「ヒス タミンを皮膚につけると純粋な痒みが 生じる」とラーナーは言う。「しかし , 湿疹ができた人に聞くと , チクチクし た痛みや焼けるような感じがするとい う。ハッショウマメがもたらす感覚が これだ」。 1950 年代 , 痒み研究の先駆者であ る故シェリー (WaIter SheIIey) はハ ッショウマメの痒み成分がタンパク質 を切断する酵素プロテアーゼの一種で あると考え , それを「ムクナイン」と 名付けた。 2008 年 , ようやくその予 想は裏付けられた。ムクナインが皮膚 やニューロン ( 神経細胞 ) にある受容 ・急性の痒みには , 虫や有毒植物を避けるよう警告する役割かある。しかし 慢性的な痒みは , なせかはっきりした原因なしに生じることが多い。 ・虫刺されなとのお馴染みのケースでは , 皮膚で免疫細胞が作動してヒスタ ミンという化学物質を放出し痒みを引き起こしている。 ■近年 , 研究が大きく進展し , 痒みの根底にある分子メカニズムについてさ らに多くのことかわかってきた。急性と慢性の双方の痒みに対する新たな 治療法の開発につながるだろう ・ヒスタミン以外の様々な痒み物質 ( 痒みを誘導する物質 ) が特定されたほ か , 痒みと痛みの関係がよりはっきりしたことが大きい。 80 体 , 「プロテアーゼ活性化型受容体 2 (PAR2) 」を活性化することをラーナ ーが発見したのだ。 ムクナインを含めある種のプロテア ーゼは , PAR2 の一部分を切り取るこ とによってこの受容体を活性化させる。 この発見から , PAR2 などの受容体で は , プロテアーゼとそれによって受容 体末端が切り取られてできたタンパク 質切断が痒みを伝える重要な要素とな っていることが新たにわかった。プロ テアーゼは昆虫の唾液や細菌の分泌物 など様々なものに含まれており , 虫刺 されや感染症であれほど痒くなるのに も説明がつくだろう。 新しい痒み受容体を見つけるための 2 つめの手がかりは , マラリアから 人々を守る薬「クロロキン」から得ら れた。皮肉なことに , この薬はマラリ アを予防する一方で , 痒みを引き起こ す。この副作用は抗ヒスタミン薬では 緩和できないため , マラリアの危険に さらされている多くのアフリカ人がこ の薬を拒む。だが痒み研究者にとって は有用なツールとなった。 そんな痒み研究者の 1 人が , カリフ ォルニア工科大学のアンダーソン (David Anderson) の研究室にいた ドン (Xinzhong Dong) だ。ドンは 未知の化学物質で活性化する受容体フ ァミリー Mrgpr (Mas 関連 G タン パク質共役受容体 ) 」を 2001 年に発 見した。一部の Mrgpr は感覚ニュー ロンのみに見られることから外部から の刺激を感知していると考えられたが , それがどんな刺激なのかは謎だった。 ドンは Mrgpr を持つ細胞にクロロ キンを与え , Mrgpr が未発見の痒み 受容体なのかどうかを調べた。 2009 年に発表した研究で , ドン ( 現在はジ ョンズ・ホプキンズ大学に所属 ) とア ンダーソンは , 感覚ニューロンに見ら れる Mrgpr の 1 つ MrgprA3 を欠損し た遺伝子組み換えマウスを作成した。 「正常なマウスはクロロキンを与える 日経サイエンス 2016 年 9 月号

PhO [ on 一ら印 「光」のこと考えてみよう フォトン http://photonterrace.net フォトン。それは光のひと粒。私たちの営みに欠かせない、しかし大き ホトンくんの冒険 な謎に包まれた存在です。光を深く知ることで、私たちの未来には限 2015 年のノーベル賞で話題に回′回 りない可能性が広がります。「 Photon てらす」は、そんな「光」と「光 なったにユートリノ」の研究が のテクノロジー」の今と未来に出会えるウエプサイトです。 行われている、「スーバーカミオ カンデ」を見学したよ ! P rod u ced by 「ホトンくんの冒険」 Vol.2 GSA 篇 ホトンくん、神岡鉱山の地中を探検 ! の巻 浜松ホトニクス株式会社 おすすめ コンテンツ ロ P H 0 T 0 N ー 5 0 U R B U 5 ー N E 5 5 WWW. hamamatsu.com

ひまわリ形の日よけスターシェードは将来 の宇宙望遠鏡とともに宇宙空間に配備する。最初は 折りたたまれた状態で宇宙に打ち上げられ ( 1 ) , 切 リ離された後に展開し ( 2 ) , 宇宙望遠鏡の前方数万 km にある定位置まで移動する ( 3 ) 。 の広域をとらえ , その広視野を武器に , 宇宙の加速膨張を推進している謎のカで ある暗黒エネルギー ( ダークエネルギー ) を調べる計画だ。だがもう 1 つのホット なテーマ , つまり宇宙のなかで生命が存 在するのは地球だけなのかという存在論 的疑問の探究が , すでにこのミッション に影響を及ぼしつつある。 これまでに太陽以外の恒星を周回する 系外惑星が 3000 個以上発見され , 今後 10 年でさらに数万個が見つかる見込み だ。大雑把な推計によれば , あらゆる恒 星は少なくとも 1 個の惑星を伴い , 太 陽と同じタイプの恒星の 5 個に 1 個は , 暑すぎず寒すぎもせずに液体の水が存在 しうる「ハビタブルゾーン」に岩石型の 天体を持っとみられる。そうした天体の なかに地球に似たものがあるかどうかを 知るには実際に見てみるのが一番だが , 何光年も離れた系外惑星を写真撮影する のは非常に難しい。大きくて 100 億倍 も明るい親星の圧倒的な輝きのなかに埋 もれてしまう。 また , 激しく流動する地球の大気は星 の光をぼかしてしまうので , かすかな惑 星を地上の天文台からとらえる大きな障 害となる。このためほとんどの専門家は 宇宙望遠鏡の利用が唯一の解決策である という見方で一致している。しかしなが ら , NASA のハップル宇宙望遠鏡も , その超大型後継機で 2018 年に打ち上げ られる予定のジェームズ・ウェップ宇宙 望遠鏡も , 系外惑星を直接識別できるよ うな高いコントラストはまるで持ち合わ せていない。 ていない。大半の専門家はこれでは地球型の系外惑星の撮影 そこで , WFIRST は先進的な惑星撮像コロナグラフを搭 に必要なコントラストは実現できないとみている。実際 , そ 載する計画になっている。これは一連のマスクと鏡 , レンズ うした写真撮影は非常に困難であるとの理由で , NASA の を複雑に組み合わせて星の光を除去する装置で , 望遠鏡の内 修正計画案ではこれを 20 年以上先送りするよう求めている。 部に取り付ける。ところが , この装置は後になって追加され その頃までに必要な技術を開発し , 新たな予算の余裕を得て , たため , 、 MFIRST 本体のほうがコロナグラフに最適化され 工 D311V)-1d 「 [VSVN 」 0 A 1 コ D http://www nikkei-science.com/

印欧語族の諸言語は印欧祖語という 1 つの言葉を共通祖先としている しかし , この祖語の発祥の地はどこなのか ? どのように広がってこれほど多くの言語を生んだのか ? 以前に出土した品とよく似ていること に強い印象を受けた。 農業が中東からまずギリシャに伝わ ったことはすでに知られていた。レン フリューは農耕だけでなく言語にもつ ながりがあるのではないかと考えた。 こうして彼は , 印欧祖語の最初の話し 手はアナトリアの農耕民で , 8500 年 前に農業とともに祖語を広めたのだろ うとする説を講演や著書で提唱した。 現代のインド・ヨーロッパ諸語の単 語をもとに紙と鉛筆で祖語を再建する という骨の折れる仕事を何十年も続け てきた旧来の言語学者たちは , これに 猛反発した。ほとんどはアナトリア仮 説を相手にせず , 罵倒する人もいた。 英オックスフォード大学のある教授は この仮説を「ばかげたもの」と呼び , 別の懐疑派は「著者 ( レンフリュー ) が述べている単純な答えは , 何も知ら ない読者をひどく惑わせることにな る」と断じた。 これに対しレンフリューとその支持 者たちは , 印欧祖語の発祥の地がどこ であるにせよ , この言葉がヨーロッパ とアジアにまたがる広大な範囲に広が ったことをステップ仮説では説明でき ないと反論した。印欧祖語から派生し た諸言語は , 西はアイルランドから東 は現在の中国北西部にあたるタリム盆 地 , 南はインドに及ぶ広い範囲で話さ れている。 ここで重要になる疑間は , クルガン 仮説がいうようにステップが起源だと して , そこから東のアジアへどのよう に広まったのかだ。この仮説の通り , 黒海とカスピ海の北側を回って伝わっ たのか ? それを示す考古学的な証拠 はない。 88 あるいはアナトリア仮説が示すよう に , より早い時期に南側の経路をたど って東に伝わったのではないか ? レ ンフリューは印欧祖語がトルコから黒 海の南を広がった後 , 初期の交易路に 沿ってイランとアフガニスタンに伝わ った可能性が高いと考えている。 このように , ヨーロッパとアジアの 間の往来を示す歴史的証拠を最もよく 提供しているのはアナトリア半島なの だから , 印欧祖語発祥の地がこの半島 であると考えない限り , 東と西に同時 に広まったことを説明できないとレン フリューは考える。そして , この言語 を東西はるか遠くまで広めた社会・技 術的な原動力は , 農業の出現だったと 付け加える。現在のトルコのすぐ南東 に位置する「肥沃な三日月地帯」で約 1 万 1000 年前に出現した農業である。 狩猟採集から定住農耕社会へのこの 変化は「新石器革命」と呼ばれ , 「欧 州全域に及んだ唯一の大変化だった」 とレンフリューはいう。「印欧言語の 到来を明快に説明したいなら , 新石器 革命を基礎に置くのが最善た」。 レンフリューのアナトリア仮説に対 する言語学者たちの代表的な反論は , 「車輪」という単語の起源に関するも のだ。車輪を意味するサンスクリット 語の cakrå-, ギリシャ語の küklos, トカラ語 A 方言 ( かってタリム盆地に 存在した死語 ) の kuk から再建され た印欧祖語は、 kWékWlo ーとなる。車輪 つき乗り物の最古の証拠は古代メソボ タミア ( 現在のイラク ) の銘板に描か れた図で , 約 5500 年前のものだ。ま た , 実際の荷馬車や手押し車の遺物が 約 5000 年前以降のクルガンの内部か ら見つかっている。 多くの言語学者は , 車輪の発明前に 「車輪」に対応する印欧祖語が生まれ るはずはなく , その言葉が 5500 年前 よりずっと昔にさかのぼることはあり えないと主張してきた。 5500 年前と いえば , 農業の発明から 5000 年ほど 後だ。「印欧祖語の話者が車輪を発明 したとは限らないが , 祖語の話者が車 輪つき乗り物の各部に名前をつけたの は確かだ」とアンソニーはいう。 だがレンフリューらは *kWékWlo- と いう単語は「回転する」や「ころがる」 を意味するもっと古い言葉から派生し たものであって , 後に車輪を意味する 言葉に採用されただけだと反論する。 「車輪の発明以前から , 回転を意味す る立派な言葉があった」とレンフリュ ーはいう。 カリフォルニア大学バークレー校の 言語学者でステップ仮説を支持するギ ャレット (Andrew Garrett) は , 車 輪に対応する印欧祖語の起源が古く , おそらく「回転」を意味すると思われ る *kwel(h)- という語根に由来すると 認める。 kWékWlo ーという単語はこの 語根が重複し , 一語に kwe - が 2 つ重 なってできたという。ギャレット研究 室の大学院生チャン (WillChang) は「もし私が車輪を初めて見たら , 興 奮してそれを『ロ・ローラー』と呼ぶ かもしれない。それと似たようなこと だ」という。 語根の古さはレンフリューを勢いづ けそうに思えるが , ギャレットはそう はならないと主張する。この種の重複 は印欧祖語の動詞についてはよく見ら れるものの , 名詞では「非常にまれ」た。 このため , *kWékWlo- という単語は車 輪の発明時期に近いころに成立したに 違いないと考えられるという。 競い合う工ビデンス このようにレンフリューのアナトリ ア仮説が苦戦していた 2003 年 , 論争 のど真ん中にまったく予想外の方向か 日経サイエンス 2016 年 9 月号