第95回セミナー

日時: 2022年7月27日 (水) 15:00 – 16:30
場所: 東3号館301教室 (+オンライン配信)
講師: 清野 諭 先生
司会: 大河原 一憲 教授
題目: 高齢者のフレイル予防に関する疫学研究とその普及・実装に向けた取り組み
概要: 高齢期では、フレイルが中長期的な自立喪失の有意なリスク因子であるのに対し、メタボリックシンドロームと自立喪失との有意な関連はみられにくくなります。したがって、特に高齢後期では、健康づくり戦略をメタボ予防からフレイル予防へと徐々にシフトさせる必要があります。当研究チームでは、高齢者のフレイル対策に資するべく、東京都内や埼玉県、群馬県、兵庫県等を研究フィールドとした様々な疫学研究(健診や郵送調査、介入研究)を実施してきました。本セミナーでは、フレイル予防に関する一連の観察研究→介入研究→地域介入研究の結果や、これらの成果を地域で普及・展開する取り組みについてご紹介したいと思います。
参加: 参加費無料,下記のGoogle Formから申込みをお願い致します。
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問合せ 田中 嘉法
Tel: 042-443-5586
E-mail: tanaka@ecc.pc.uec.ac.jp

第94回セミナー

日時: 2022年7月15日 (火) 13:30 – 15:00
場所: 東3号館301教室 (+オンライン配信)
講師: 玉置 應子 先生 (理化学研究所・開拓研究本部 / 理化学研究所・脳神経科学研究センター)
司会: 宮脇 陽一 教授
題目: 視覚学習に睡眠はどのような役割を果たすのか
概要: 視覚学習において睡眠が重要な役割を果たすことが示唆されている。睡眠に伴う視覚学習の向上には、技能のオフラインゲイン(飛躍的な向上)と固定化(干渉に対する頑健さ)という二つの側面がある。発表者らは、これらの2側面における、ノンレム睡眠およびレム睡眠中の脳の可塑性の役割を検討した。ヒトの睡眠中の視覚野における可塑性を非侵襲的に調べるため、MRスペクトロスコピーと睡眠ポリグラフの同時計測を実施した。各睡眠ステージにおけるグルタミン酸とγアミノ酪酸の濃度を計測し、これらの比をとり、脳の興奮抑制(EI)バランス(視覚野の可塑性と相関する)を求めた。視覚野におけるEIバランスは、ノンレム睡眠中に増加し、レム睡眠中に低下した。ノンレム睡眠時のEIバランスはオフラインゲインと相関し、レム睡眠時のEIバランスは固定化の程度と相関した。ノンレム睡眠とレム睡眠は、相反する神経化学的プロセスに基づき、視覚学習において相補的な役割を果たす可能性がある。
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第93回セミナー

日時: 2021年9月28日 (火) 9:10 –
場所: B棟 202教室 + ZoomによるHybrid開催
第1部 講師: 北田昇雄,野中雄大,田渕絢香,須貸拓馬,田中嘉法
第1部 司会: 佐藤 俊治 准教授
第1部 題目: ・生物発光を利用したイメージング技術の開発(北田昇雄)
・減量が糖代謝機能に及ぼす影響(野中雄大)
・運動による細胞内カルシウム濃度時空間変化と筋損傷の関係(田渕絢香)
・マウス大脳皮質におけるミクログリアの長期観察と低酸素暴露への適応(須貸拓馬)
・乳酸が筋パフォーマンスの低下を抑制する機序の解明(田中嘉法)
第2部 講師: 中根 大介 准教授 (情報理工学研究科 基盤理工学専攻)
第2部 司会: 小池 卓二 教授
第2部 題目: こいつ…動くぞ! ~ねじる・ひっぱる・はうバクテリア~
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CNBE若手交流会概要

CNBE若手交流会プログラム

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第92回セミナー

日時: 2021年7月27日 (火) 11:00 – 12:00
場所: Zoomによるオンライン開催
講師: 星野 太佑 准教授 (情報理工学研究科 基盤理工学専攻)
司会: 正本 和人 教授 (情報理工学研究科 機械知能システム学専攻)
題目: 筋収縮後の細胞応答を理解するー運動システム生物学研究を目指してー
概要: 運動を定期的に繰り返すと,骨格筋が大きくなったり,持久力が増加し疲れにくくなったりする.このような骨格筋の適応は,運動後の一過的な細胞応答の繰り返しにより,引き起こされると考えられている.よって,運動後の一過的な細胞応答を調べることは,運動適応を解明する上で重要である.
筋収縮後の細胞応答の理解を目指し,実施した2つの研究を報告する.1つめは,多階層にまたがるオミクス解析 (生物情報の網羅解析)である.C2C12筋管細胞に電気刺激による収縮をおこなった後,代謝物および遺伝子発現のオミクス解析 (メタボローム,トランスクリプトーム)を実施した.オミクス階層をつなぐ解析により,多階層にまたがる筋収縮による代謝ネットワークを構築した.この多階層の代謝ネットワークの妥当性について実験的に検証したところ,活性酸素種を介したシグナル伝達が,代謝経路の活性化のメカニズムの一つであることが明らかとされた.2つめは,少数の分子に着目した数理モデルの構築とシミュレーションである.具体的には,筋収縮後のシグナル分子の活性化の数理モデルの構築と運動による乳酸産生量の算出(とシグナル分子の活性化との関係)である.以上のようなシステム生物学的なアプローチを含んだ研究が,筋収縮後の細胞応答を真に理解することにつながるのではと考え,研究に取り組んでいる.
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第91回セミナー

日時: 2021年4月26日 (月) 13:10 – 15:00
場所: Zoomによるオンライン開催
講師: 横井 浩史 教授 (情報理工学研究科 機械知能システム学専攻)
司会: 横井 浩史 教授 (情報理工学研究科 機械知能システム学専攻)
題目: サイボーグ技術の開発―使いやすい運動機能再建のためのシステムをめざしてー
概要: ロボット工学の主要な応用分野の一つには,医療や介護,または,福祉といった生命と生活を支えるサービスの分野があり,安心と安全を提供する重要な社会貢献を担う.近年のロボット技術の発展によって,従来は静的・従属的・単機能の機械であった人工物が,動的・自律的・多機能なものに変わりつつあるため,考慮すべき範囲が拡大しつつある.特に人間の身体機能を代替する機械系の分野は,脳神経科学や医療福祉分野などとの境界領域に位置しつつある.この分野においてロボットは,人間に密着または装着して配置され,直感的にロボットを操作することが可能となり,さらにはロボットの故障なども痛みや疲労として感じられるような関係,すなわち,相互に作用し合う関係にある.
当研究グループでは,筋電義手を例として,学習機能を有するロボットシステムと人間の適応機能との関係に迫る研究を展開しており,本講演においてその概要について述べる.当研究室で開発した筋電義手は,利用者個々人の持つ複雑な筋電信号をコンピュータによる機械的学習計算によって習得し,個々人の前腕筋活動に直感的に符合する手指動作としてロボットを駆動する性能を有する.このシステムはサイボーグ研究などとも呼ばれ,2018年度初旬に学習機能を備えた筋電義手システムとして,厚生労働省の補装具完成用部品として登録され,現在では,乳幼児から小児でも利用できるような小型で軽量な筋電義手の開発に取り組みを進めている途上にある.また,義手は様々なタイプの切断や欠損または離断の状況に対応する必要があるために,工学系における機械や制御システムの開発のみならず,病院や医学部との協力関係の下で装着方法やセンサーの材料や形態の開発なども同時に行ってきており,それらの取り組みについても述べる.
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第90回セミナー

日時: 2021年3月8日 (月) 13:00 – 14:30
場所: Zoomによるオンライン開催
講師: 小河 繁彦 氏 (東洋大学 理工学部 教授・南ウエールズ大学 客員教授)
司会: 安藤 創一 准教授 (情報理工学研究科 共通教育部)
題目: 運動中の脳血流とその調節機能
概要: 運動に対する脳血管反応は、脳の自己調節機能と動脈血の二酸化炭素分圧によって強く調節される。脳の血管応答は、他の末梢血管系とは異なり、血管床は小さく血圧調節機能としての役割を持たない。また他の臓器とは対照的に、方法論的な問題から、脳血流量(CBF)は比較的一定のままであり、運動など様々な生理条件においてほとんど影響を受けないと考えられてきた。しかし、最近の研究では、脳の神経活動やその代謝が運動中のCBFを変化させることを報告している。例えば、漸増負荷運動中のCBFは、最大酸素摂取量の約60%の運動強度までCBFは上昇させることが明らかとなっている。一方、運動強度がさらに高まるとCBFは低下し、激しい運動では脳の代謝の増加にもかかわらず、CBFが逆の反応を示す。つまり、運動中必ずしも脳の代謝が脳血流を決定する主要因になってないことが推察され、運動におけるCBF応答のメカ二ズムはいまだ議論の余地がある。本セミナーでは、CBFの評価に関連する方法論や運動中のCBFの調節のメカニズムに関する知見を紹介し、CBFの調節機能に関する疑問点を提示する。
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第89回セミナー

日時: 2021年2月24日 (水) 14:40 – 16:10
場所: Zoomによるオンライン開催
講師: 原田 竜彦 氏 (国際医療福祉大学熱海病院耳鼻咽喉科 教授)
司会: 小池 卓二 教授 (機械知能システム学専攻)
題目: 生物進化から見た聴覚のメカニズム
概要: 聴覚についてはじめて学ぶとき、音の情報を神経に伝えるだけのしくみがどうしてこれほど複雑な構造となっているのだろうとだれもが感じると思います。すべての生物はひとつの細胞から進化を経た結果現在に至っており、その過程は今も母体の中で出生するまでに繰り返されています。したがって聴覚の仕組みをよく理解するには、聴覚器がどのように進化して今に至っているのかを知ることは不可欠であり、同時に進化という名のイノベーションがいかにして生じてきたのかを知ることは、工学を学び研究されている人たちにとってヒントになることが少なからずあると思います。
今回の講義では、脊椎動物における聴覚系の進化を主に扱います。はじめての脊椎動物となった魚類において平衡覚をつかさどる前庭器を用いて水中音響の聴取が可能になったこと、生物の陸上化に伴い出現した両生・爬虫類において中耳構造が出現したこと、鳥類においてこれがさらに発展しより高度な機能を持つようになったこと、他方で哺乳類において顎構造の変化から異なる中耳構造と特有の聴覚器官である蝸牛を持つに至ったことなどを中心とした進化の過程を解説して参ります。それらの途中でなにが得られ、何が失われたのか、何に促されて進化は起きたのか、そしてそれぞれの生物はどのような方略をとった結果進化につながっていったのか、これらについても一緒に考えてゆきたいと思います。
参加: 参加費無料,下記のGoogle Formから申込みをお願い致します。
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問合せ 田中 嘉法
Tel: 042-443-5586
E-mail: tanaka@ecc.pc.uec.ac.jp

第88回セミナー

日時: 2021年1月19日 (火) 13:00 – 14:30
場所: Zoomによるオンライン開催
講師: 新井 健生氏 (電気通信大学 グローバルアライアンスラボ推進室 客員教授・北京理工大学 教授)
司会: 姜 銀来 准教授 (脳・医工学研究センター)
題目: マイクロロボティクスのバイオ応用
概要: マイクロロボティクスはマイクロスケールの微小物体を対象に,微小環境における操作と計測,自動化に関わる工学である.講演者は30年前に2本指で器用に操作を行うマイクロハンドの開発を開始し,画像処理技術や微小力計測センサを統合し,自動高速ハンドリング,細胞剛性計測などを行った.また,微小流路中で細胞を搬送し培養するマイクロフルイデクスなども併用し,オンチップ自動クローニングシステムの開発や,人工3次元細胞組織のアセンブリなどを,バイオや医学分野の研究者と連携して実施している.本講演ではこれら一連の研究開発成果を紹介するとともに,今後の研究課題についても紹介する.
参加: 参加費無料,下記のGoogle Formから申込みをお願い致します。
https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdb_sro7nQ_k22ioZuJDiQ7F17Q1WLfg64PEr4El83MUuhuFg/viewform
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Tel: 042-443-5586
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第87回セミナー

日時: 2020年12月18日 (金) 13:00 – 14:30
場所: Zoomによるオンライン開催
講師: 沼野 利佳 准教授 (豊橋技術科学大学 応用科学・生命工学系 エレクトロニクス先端融合研究所)
司会: 仲村 厚志 助教 (基盤理工学専攻)
題目: Light-Gated Glutamate Receptor実験系を用いた概日リズムインプット経路の光刺激
概要: 我々は、これまで、照射する光の波長により化合物の骨格構造が変化する光反応性人工化合物Maleimide Azobenzene Glutamic acid (MAG)を合成し、これを用いて、神経活動を制御する実験系を確立している。MAGという化合物は,、①グルタミン酸受容体のリガンド結合部位の付近に結合し、②UV領域の光でシス体となり、可視領域の光でトランス体となるアゾベンゼン構造を骨格に有し、③グルタミン酸受容体のリガンドであるグルタミン酸を持ち、UV&可視領域の光を交互に照射することでグルタミン酸作動性神経活動を興奮させることができる。
一方、地球上の生物は、約24時間周期の概日リズムを持ち、これを用いて自らの生理機能や行動を約24時間周期で自律的に駆動し、明暗条件などの外界環境によりその位相をリセットする。哺乳類の概日時計の中枢は、脳内の視床下部に存在する視交叉上核(SCN)であり、そこでPeriod1(Per1)遺伝子をはじめとする時計遺伝子の約24時間周期の発現リズムによって、概日リズムが規定される。グルタミン酸受容体がSCN神経細胞のポストシナプス部位に発現し, 目から入ったインプットである光刺激がSCNのグルタミン酸受容体への刺激となり, Per1遺伝子が発現誘導されることが知られている。今回, MAGの改良型化合物を用いて、SCNの神経細胞を時空間特的に光刺激し、その後におこる概日リズムの変化を観察した。具体的には、Per1遺伝子の発現のタイミングをGFP(緑色蛍光タンパク質)レポーターやluciferase (ホタル蛍化学発光タンパク質) レポーターで観察できる組換えマウスの脳スライスを用いてタイムラプスにて観察した。その結果、SCNでは、概日リズムのインプット情報を様々に調整して、SCN全体として個々の細胞の時計機能がシンクロし、組織として強い自律的なペースメーカーの役割を担っていることが明らかになった。
参加: 参加費無料,下記のGoogle Formから申込みをお願い致します。
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第86回 セミナー

日時: 2020年11月30日 (月) 13:00 – 14:30
場所: Zoomによるオンライン開催
講師: 石上 玄也 准教授 (慶應義塾大学 理工学部 機械工学科)
司会: 東郷 俊太 助教 (脳・医工学研究センター・機械知能システム学専攻)
題目: バリアを超える電動車いすを目指して- Cybathlonを通して学んだこと –
概要: Cybathlon(サイバスロン)とは,障がい者が先端技術に基づいた電動車いすや義手,義足などのアシスト機器を使って,日常生活に必要な動作やタスクをこなし,その達成度およびタイムを競う4年に1度の国際大会です.同大会はスイス連邦工科大学チューリッヒ校が主催しており,2016年の第1回大会では世界25カ国から66チームが参加し,さらに第2 回大会が2020年11月13日,14日にオンラインで各参加国を中継し,Global Editionとして開催されました.登壇者の所属組織である慶應義塾大学理工学部サイバスロンチームは,第2回大会の前哨戦として2019年5月に開催された電動車いす部門において,初参加ながら世界3位に入賞しました.
本講演では,サイバスロン電動車いす部門の概要と,慶大チームが開発した電動車いすを概説するとともに,第2回大会の結果を紹介します.また,サイバスロンという大会を通して学んだ「ものづくりにおける多様な価値観の重要性」について議論したいと思います.
参加: 参加費無料,メールにて申込をお願いします.
問合せ 田中 嘉法,Tel: 042-443-5586,  e-mail: tanaka@ecc.pc.uec.ac.jp