光の力で神経細胞の活動を簡単に評価する新技術を開発

参考文献

Yuka Akagi, Nobuhito Mori, Teruhisa Kawamura, Yuzo Takayama & Yasuyuki S. Kida, ”Non-invasive cell classification using the Paint Raman Express Spectroscopy System (PRESS)”, Scientific Reports. 11, 8818, 2021

DOI：10.1038/s41598-021-88056-3

用語解説

ラマン分光法

対象物にレーザー光を照射したときに散乱する光（ラマン散乱光）から対象物の分子情報を得る手法。ラマン散乱光はさまざまな波長の光を含むため、分光器を用いることでラマンスペクトルを計測できる。ラマンスペクトルは物質に固有であるため、分子の構成や特性を評価し、定量することができる。

機械学習

コンピューターに大量のデータを繰り返し学習させ、データのパターンや特徴を自動的に認識させる技術。この技術により、未知のデータに対する予測や分類が可能となる。たとえば、画像認識、音声認識、医療診断、金融予測など、さまざまな分野で応用されている。

ペイント式ラマン分光システム（Paint Raman Express Spectroscopy System; PRESS）

産総研が独自に開発したラマン分光システム。2枚のガルバノミラ―を高速振動させることで、特定の円形の区間内をレーザー光がらせん状にくまなく走査することができる。レーザー照射時間を短縮することができるので細胞への熱ダメージを低減し、効率的に細胞からのスペクトル情報を取得できる。

人工多能性幹細胞（induced pluripotent stem; iPS細胞）

iPS細胞は体のあらゆる細胞に分化できる能力を持つ細胞で、皮膚などから採取した細胞に、Oct3、Sox2、Klf4遺伝子などを導入することで人工的に作られる。再生医療や薬の開発、病気の研究などで重要な役割を果たしている。

グルタミン酸作動性神経細胞

神経伝達物質であるグルタミン酸を使って信号を送る神経細胞で、特に脳に多く存在する。これらの細胞は、記憶や学習、運動制御などの重要な脳機能に関与している。

主成分分析（Principal Component Analysis; PCA）

高次元データをより少ない次元に変換してデータの特徴を捉える統計手法。これにより、データの可視化や解析が容易になる。

サポートベクターマシン（Support-Vector Machine; SVM）

機械学習の手法の一つで、未知のデータを分類するための手法。

自律神経細胞

興奮やリラックスといった体の活動を制御する神経系。これらの細胞は、心拍数や消化、呼吸などを制御する役割を担っている。

プレスリリースURL

https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240729/pr20240729.html

関連URL：https://kyodonewsprwire.jp/release/202407244056

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