細胞は音を奏でている！？
＊アイキャッチ画像はイメージです。本文に細胞の画像がありますので、ご参考ください。
ここ数日、私がこれまでどのように声を鍛えてきたかを綴っていますが、今日は少し離れて、細胞の音に関してです。
つい先日、アメリカの科学誌「ウォータージャーナル」で、ガン細胞が発する音は不協和音になっていると説明されていました。
この発表を見て驚いたのは、大きく次の3点です。
・私たちの細胞は音を発していて、しかも、その音は可聴域であること。
・健康な細胞とストレス下の細胞は違う音を発しているということ。
・音を可視化したことで、健康な細胞とガン細胞の調和の違いを発見したこと。
こちらはWater Journal の内容がまとめられています↓
英語なので、グーグルの翻訳機能で私は読みました。
若干、分かりづらい翻訳の部分がありますが、原文のサイトと合わせて原文を翻訳した記事全文を最後にご紹介します。
タイトル：Harmony Becomes Cacophony: When Healthy Cells Become Cancerous
Posted on: Friday, January 17th 2020 at 10:15 am
Written By: John Stuart Reid
Water Journalのサイト↓
上記の画像は、左が健康な細胞で、右がガン細胞ですが、健康な細胞に比べるとガン細胞は明らかに歪んでいます。ちなみに、左は曼荼羅みたいだなと思いました。
細胞自体が急に歪んで不協和音を発してしまうのか、外的要因で細胞の不協和音を生んでしまうのかは分かりませんが、体の細胞一つ一つが音を発しているならば、私たちの体は全体から音を発していることになります。そう考えると、私たちはいつも音の世界にいると言えるのではないでしょうか。
視覚は目を閉じれば遮ることができますが、聴覚は気づいていないだけで休みなく音を聞いている。しかも、外の音だけでなく、自分の話し声、自分の細胞の音まで。それは、周囲の人はもちろん、何より自分に影響を与えていると思うのです。
私の会社は、UNITED WAVESと言います。「音」「光」「人の想い」波動として伝わる3つの波を和合させ、人の心をつなぐことを理念としています。
波動は特別な機器を使わなければ目に見えず、普段は意識することが少ないのですが、この細胞の音の研究を知り、波が人と人をつなぐのだと改めて感じています。
「私が発する音の波は、周囲にも自分にも良い波でありたい。そして、その良い波を伝えていきたい。」そう強く感じています。
＊このnoteは、1分で話せる文字数300〜350文字を目安に綴っていますが、今回は文字数に制限を持たせずに記しています。
以下、こちらはWater Journal の内容をグーグルの翻訳機能の文章でご紹介します。
Posted on: Friday, January 17th 2020 at 10:15 am
Written By: John Stuart Reid
「調和が不協和音になる：健康な細胞が癌になるとき」
この記事の著作権はGreenMedInfo LLC、2020
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健康な細胞と癌の「歌」の透視画像
癌手術と早期癌検出を改善するための新しい方法
Water Journalに掲載された研究では、癌細胞と健康な細胞の音を比較する新しい方法が説明されています。この方法は、腫瘍を除去するための人工知能支援手術の開発につながる可能性があります。テクノロジーの一形態は、早期のがん発見にも有望です。
歌う細胞
細胞が自然の代謝機能の特徴として音を作り出すという発見は、2002年にUCLAのジェームズ・ギムゼフスキー教授によって行われました。原子間力顕微鏡を使用して、彼と彼の同僚のアンドリュー・ペリング博士はセルの音は初めてであり、驚くべきことに、彼らは音が可聴域にあることを発見しました。つまり、耳が十分に敏感であれば、自分の細胞の音を聞くことができるでしょう。 （おそらく幸運ではないでしょう。）Gimzewski教授は、細胞生物学への新しいアプローチを「sonocytology」と名付け、「sono」（音）と「cytology」（細胞の研究）を組み合わせました。ペリング博士の記事「The Singing Cell」1で、「ストレス下の細胞を観察すると、さまざまな状況で細胞を観察すると、さまざまな音が発生します。実際、細胞の状態は、健康または癌の場合音を聞くことによって区別されます。将来的には、ソノサイトロジーの研究を、がん研究などの医学分野に統合できるようにしたいと考えています。細胞を聴くと、薬物や薬剤を使用せずにがんを迅速に診断できます音響細胞学はまた、腫瘍が形成される前に癌の検出を可能にするかもしれません。」
しかし、Atomic Force Microscopy2は技術的に困難であり、音響的に隔離された部屋と他の多くの厳しい予防措置を必要とするため、細胞の音を聞く他の方法よりも魅力的ではありません。 Rutgers大学のSungchul Ji教授とBeum Park氏、およびCymaScope.comのJohn Stuart Reid氏による研究（リンクについては以下を参照）で、研究者はラマン分光法3に由来する細胞からの音で作業しました。発見者であるインドの物理学者C.V.ラマン4は、レーザープローブが1つの細胞ではなく、通常は数千の細胞に当たる方法であり、光は無数の細胞膜の動きによって変調されます。多くの細胞がレーザービームに影響を与えるという事実は、ラマンシステムが細胞音検出のアクセス可能な方法を提供することを意味します。レーザー光は組織サンプルから反射するため、電子検出器によって収集されると同時にコンピューターによって聞こえる小さな変動を伴うため、診断ツールとして細胞の音が聞こえるようになります。
英国バーミンガム大学のRyan Stables5博士は、研究のために脳組織からの癌細胞と健康な細胞のラマン由来の音を提供しました。脳組織からの腫瘍の除去では、癌組織の縁を特定することが難しいことが多いため、脳神経外科医は大きな課題に直面しています。腫瘍の縁を正確に識別するために外科医を支援できるデバイスは、非常に有益です。 Water Journalに掲載された「CymaScopeによる水中の癌と健康な細胞の音のイメージング」に続き、Planck-Shannon Classifierによる定量分析が発表されたhttps://dx.doi.org/10.14294/WATER.2019.6最初のステップデジタルCymaScope6によって提供される視覚データに基づいてリアルタイムシステムを作成する方法について説明しました。CymaScope6は、サイマティック（可視サウンド）テクノロジーを使用する新しいタイプの機器です。音は、ガラスの指紋のように、医療用の水に刻まれ、音の視覚的な特徴を残します。タイトル画像は、がん細胞の正常な細胞の典型的なサイマスコープ画像を示し、がん細胞の不協和音は通常歪んだい画像を作成し、健康な細胞の調和した音は対称的で美しい画像を作成することを明らかにしています。
右上に信号処理を備えたフォアグラウンドのデジタルCymaScope
論文で提案され、Water Journalで公開されたシステムでは、脳外科手術中にラマンレーザープローブから発信される信号がデジタルCymaScopeに音声信号を提供し、それらを可視化します。視覚画像は、ビデオディスプレイを備えた特別に適合されたアイウェアを介して外科医に表示され、アイウェアに表示されるソフトウェア計算によりリアルタイムで導出されたデジタル番号で補強されます。この数値は、論文で説明されているJi教授の数式を使用して生成され、画像を分析することにより、外科医が切開を行う場所の決定をサポートします。
ビデオディスプレイを備えた特別に調整されたアイウェアで手術を行う外科医
外科医を支援することに加えて、癌細胞と健康な細胞を区別するこの方法には、癌の早期発見という重要な潜在的な用途があります。現在、病変組織の顕微鏡的研究および癌およびその他の疾患の診断には、組織サンプルの組織病理学的検査が必要です。認可された組織病理学者7のみが患者の組織サンプルに基づいて診断を行うことが許可されていますが、実際には認可された組織学者が少なすぎて、患者の診断が遅れる可能性があります。組織病理学を自動化できれば、熟練した技術者は読み値を取得し、特定のサンプルが前癌性、癌性、または健康であるかどうかを発見でき、治療がより迅速に処方されるか、良いニュースが得られる可能性があります。
医療モダリティでの音の使用は、治療および診断の両方の用途で毎年増加しています8、9、10、11、12、13、14、そしてこの薬物を使わない医学へのアプローチは、世界中の多くの医師や病院で歓迎されています。 「健康な細胞が癌になると調和は不協和音になる」というこの記事のタイトルに沿って、音は医学の大きな未来を持っています。これはすべての人が聞くべき声です。
参照資料
1. Https://Www.Darksideofcell.Info/about.Html
2. Https://Www.Nanoscience.Com/techniques/atomic-force-microscopy/
3. Https://Www.Renishaw.Com/en/a-basic-overview-of-raman-spectroscopy–25805
4. Https://Www.Nanophoton.Net/raman-spectroscopy/lessons/lesson-4
5. Https://Www.Bcu.Ac.Uk/digital-technology/about-us/our-expertise/our-staff/ryan-stables
6. Https://Www.Cymascope.Com/cymascope.Html
7. Https://Www.Healthcareers.Nhs.Uk/explore-roles/doctors/roles-doctors/pathology/histopathology-doctor
8. Https://Www.Cymatechnologies.Com
11. Https://Www.Uclahealth.Org/urology/prostate-cancer/hifu
12. Https://Fusfoundation.Org/diseases-and-conditions/overview
13. Therapeutic ultrasound in soft tissue lesions. https://doi.org/10.1093/rheumatology/40.12.1331
14. https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/ultrasound/about/pac-20395177
ジョン・スチュアート・リードは、音響物理学の研究者であり、音を可視化する機器であるCymaScopeの発明者です。彼は音の世界を40年以上研究しており、グレートピラミッドの音響研究を行ったわずか2人の男性のうちの1人です。彼の主な関心は、サイマティックスを目に見える音の新しい科学に発展させ、CymaScopeアプリを含むCymaScopeのアプリケーションを開発することです。CymaScopeアプリは、音声または音楽からリアルタイムでサイマティックエネルギーパターンを明らかにします。彼は、エルゼビアが発行した「The Mereon Matrix」で科学的観点からサイマティックスにアプローチする最初の章を執筆しました。彼は、イルカの言語を解読する先駆的な研究に携わっており、SpeakDolphin.comとの共著「海洋イルカのエコーロケーション音のイメージング中に発見された現象」をJournal of Marine Scienceで執筆しました。彼はヨーロッパとアメリカでの会議で講義をしています。
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