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2024-04-08 08:30:00
この話は以下から抜粋したものです 自然の重み: 気候の変化が私たちの脳をどのように変化させるか、2024 年 4 月 9 日に、Penguin Publishing Group の発行元である Dutton から入手可能です。
あなたがカクレクマノミであると想像してください。 具体的には、2100 年のカクレクマノミの幼魚。あなたはサンゴ礁の近くに住んでいます。 あなたはオレンジと白ですが、それはあまり問題ではありません。 重要なのは、内耳に耳石と呼ばれる小さな耳石があることです。音波が水中を通過し、さらに体内を通過すると、これらの耳石が移動して小さな有毛細胞を移動させ、それが聴覚神経に電気化学信号を引き起こします。 ニモ、聞こえていますよ。
しかし、あなたはよく聞こえていません。 この世紀末バージョンでは、人類は気候変動にわずかながらブレーキをかけることに成功しましたが、100年前に明らかだった傾向を逆転させるには至っていません。 この 2100 年には、大気中の二酸化炭素レベルは、2000 年代初頭の 400 ppm から 600 ppm まで上昇しました。これは中途半端な予測です。 あなたとあなたの耳石にとって、この二酸化炭素の増加は重大です。なぜなら、耳石は炭素ベースの塩である炭酸カルシウムでできており、海洋の酸性化によって耳石が大きくなるからです。 耳石は大きくて不格好で、生息する甲殻類やサンゴ礁に生息する大型の魚たちのカチカチ音や鳴き声もひどくなってしまいます。 通常、これらの騒音は略奪的な危険を示唆するため避けるべきものです。 代わりに、ヘッドフォンを着けた人がブレーキが故障したトラックのクラクションに気付かずに交差点に進入するのと同じように、あなたはそれらに向かって泳ぎます。 誰もあなたの人生について映画を作らないでしょう、ニモ、誰もあなたを見つけられないからです。
おもちゃの例ではありません。 2011年、台湾の中央研究院のホン・ヨン・ヤン率いる国際研究チームは、海水タンクにおけるこの種の将来の酸性条件をシミュレーションした。 以前の研究では、海洋の酸性化によって稚魚の敵と味方の匂いを区別する能力が損なわれ、普段避けている匂いに惹かれてしまう可能性があることが判明していた。 最高レベルの酸性化では、魚は嗅覚信号にまったく反応できなくなりました。 ホン氏らは、同じ現象が魚の耳にも当てはまるのではないかと考えた。 研究者らは、さまざまな二酸化炭素濃度の水槽で数十匹のカクレクマノミを飼育し、防水スピーカーを水中に置き、捕食者の多いサンゴ礁からの録音を再生し、魚が音の発生源を避けたかどうかを評価することで仮説を検証した。 現在の管理条件以外のすべての条件では、魚は泳いで逃げることができませんでした。 まるで危険が聞こえていないかのようだった。
しかし、ホン氏の研究では、この話全体が耳石の膨張の話であるかどうかは正確には明らかではない。 他の実験では、海の酸性度が高いと魚耳石の成長が促進される可能性があることが確かに判明していたが、ホン氏らは実際に魚耳石に何の変化も感じていなかった。 さらに、後に特大の耳石の影響を数学的にモデル化した海洋生物学者は、より大きな耳石はおそらく影響を与える可能性が高いと結論付けました。 増加 魚の耳の感度。これは誰にもわかりませんが、「魚がこの感度の向上をどのように認識するかによって、有益にも有害にもなる可能性があります。」 遠くの音に同調する能力は、ナビゲーションに役立つ可能性があります。 その一方で、おそらく耳石は海からの暗騒音をさらに拾い、この海のカクテルパーティーの喧騒が有用な振動をかき消してしまうかもしれません。 研究者たちは知りませんでした。
耳石に関する不確実性により、ホン氏と彼の同僚は、おそらく二酸化炭素が何か別のこと、つまりその微妙さにおいてより邪悪なことを行っているのではないかと結論づけた。 おそらく、その代わりに、ガスが魚の神経系に直接干渉していたのでしょう。おそらく、彼らの聴覚の問題は感覚器官だけの問題ではなく、むしろもっと根本的な何かの現れだったのでしょう。 おそらく魚の脳にはそれができなかったのでしょう プロセス 彼らが内耳から受け取っていた聴覚信号。
翌年、オーストラリアのクイーンズランド州にあるジェームス・クック大学のホン氏の同僚、フィリップ・マンデイ氏がこの疑惑を裏付けるように現れた。 彼の理論はハイジャックのように見えました。
ニューロンは家のようなものです。絶縁されていますが、時には透過性があり、場合によっては少し漏れやすいものもあります。 息苦しいパーティー中に涼しい空気を取り入れるために窓を開けるのと同じように、脳細胞は神経会話の流れを維持するために壁の向こう側の物理的な違いを利用します。 ただし、神経系の場合、温度の差は生じません。 それらは電気的なものです。 生体の中にはカリウム、ナトリウム、塩素などのさまざまなイオンが浮遊しており、それらはあちこちで電子をもらったり失ったりするため、帯電しています。 特定のニューロンの内側と外側にあるこれらの原子の相対的なバランスにより、細胞膜に電位差が生じます。外側と比較して、ほとんどのニューロンの内側はより負に帯電しています。 しかし、脳細胞の壁にも窓があり、窓を開けるとイオンが流れ込み、電気的変化が引き起こされます。
実際には、ニューロンの窓は膜をまたいだタンパク質です。 家と同じように、家にも形や大きさの宝庫があり、舷窓にソファを入れることはできませんが、物理的な違いに関して言えば、窓は依然として窓です。 中が暑くて外が寒い場合、開けると必ず涼しくなります。
そうならないまでは。
これは、Philip Munday によって提案されたカクレクマノミの神経ハイジャックです。 彼と彼の同僚は、海水中の過剰な二酸化炭素が魚の神経細胞内に重炭酸塩分子の不規則な蓄積を引き起こすという仮説を立てました。 神経信号伝達の問題は、この重炭酸塩も電荷を帯びており、細胞内で重炭酸塩が多すぎると、最終的には通常の電気的状態の逆転を引き起こすことです。 ニューラルハウスパーティーでは、今は外よりも家の中の方が寒いです。 イオンチャネルである窓を開けると、原子は逆方向に流れます。
ムンデイの理論は特定の種類のイオン チャネルに適用されます。 阻害する 神経活動。 すべての神経系が行っていることの 1 つは、興奮と抑制のバランスをとることです。 前者を多すぎると、発作のようなものが起こります。 後者を多すぎると、昏睡状態のような状態になります。経験の豊かさはバランスの中にあります。 しかし、電気的状態が逆転すると、ムンデーの抑制チャネルは興奮性になります。 その後？ すべての賭けは無効です。 脳にとって、それはコックピットでランダムにボタンを押し続け、飛行機が空中に留まることを願うようなものです。 カクレクマノミでは、月曜日の説が正しければ、酸性の海水が魚の嗅覚と聴覚を遮断し、危険に向かって泳いでいるように見える。 私たちの残りの人々が何に向かって泳いでいるのかという問題を無視することは困難です。
から 自然の重み: 気候の変化が私たちの脳をどのように変化させるか Clayton Page Aldern 著、Penguin Random House, LLC の一部門である Penguin Publishing Group の出版社である Dutton から 2024 年 4 月 9 日に出版されます。 著作権 © 2024 by Clayton Page Aldern。
#気候変動は魚の脳を再配線している #そしておそらく私たちの脳も再配線している