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バイオメディカル
Promptの説明
高品質なBioRenderスタイルのグラフィカルアブストラクトを生成する。まず、アブストラクトの主要な科学的要素を分解し、それを視覚言語に変換し、次にAI描画ツール（Midjourney、DALL-E 3、Stable Diffusionなど）用のプロンプトを作成する必要がある。 ### パート1：詳細なアブストラクト分析と視覚的分解 この論文の核となる論理的流れは以下の通り： 1. **背景/入力：** * **対象：** 複雑系、特に癲癇発作。 * **特徴：** 高次元データ、隠れた重要な信号。 * *視覚要素：* 脳の輪郭、脳波電極キャップ、混沌とした高密度な多チャンネル波形図（高次元ノイズデータを表現）。 2. **方法I - 多様体学習：** * **コア技術：** 異方性拡散マッピング（ADM）。 * **目的：** 低次元表現の構築。 * *視覚要素：* 左側の混沌とした波形を、滑らかな曲線状の3D表面（多様体）にマッピングする、漏斗型または投影のようなグラフィック。 3. **方法II - SDEモデリング：** * **コア技術：** データ駆動型確率微分方程式（SDE）、スコア関数、確率密度発展。 * *視覚要素：* 多様体表面上を流れる矢印または粒子流（システムの状態進化を表現）；または表面上を移動するヒートマップ/雲。 4. **新規指標：** * **理論：** シュレーディンガーブリッジ理論。 * **指標名：** エントロピー生成率（EP）。
![1.1 脳におけるエネルギー代謝
脳は体重の約2%に過ぎないが、1日の総エネルギー消費量の20%を消費する[17]。脳は主にグルコースと脂肪酸をエネルギー源として利用する。安静時には、脳の主要な代謝経路はミトコンドリアにおける酸化的リン酸化である。しかし、シナプス可塑性、学習、記憶などの高負荷な活動には、解糖系または乳酸代謝からの追加的な供給が必要となる[13, 18, 19]。これは、脳のエネルギー代謝におけるミトコンドリアの重要な役割を強調している。乳酸は脳において「両刃の剣」として働き、中枢神経系（CNS）のエネルギー代謝を維持するために必要な基質であるが、脳内の過剰な乳酸蓄積は炎症反応を引き起こし、アルツハイマー病（AD）やパーキンソン病（PD）などの神経疾患につながる可能性がある[20]。
1.2 脳のエネルギー代謝におけるミトコンドリアの役割
ここでは、主に酸化的リン酸化（OXPHOS）と解糖系におけるミトコンドリアの役割について議論する。OXPHOSは、酸素供給が十分な場合、または安静時に、主にCNSにエネルギーを供給する。この生理学的プロセスは、真核細胞のミトコンドリア内膜、または原核細胞の細胞質で起こる。呼吸鎖を介した体内物質の酸化によって放出されるエネルギーを動力源として、ADPと無機リン酸からATPを合成する共役反応である。OXPHOSは、CNSにおいて以下の機能を持つ。（1）ニューロン機能の維持、（2）グリア細胞機能のサポート、（3）神経系の発達と修復への影響[21, 22]。
CNSにおける解糖系は、主に酸素供給が不十分な場合、またはエネルギー供給が緊急に必要な場合にエネルギーを供給する。この生理学的プロセスでは、グルコースは細胞質内でピルビン酸に分解され、グルコース1分子あたりピルビン酸2分子とATP2分子が生成される。ピルビン酸はさらに乳酸脱水素酵素（LDH）によって代謝され、乳酸を生成する。乳酸はその後、ミトコンドリアに入り、二酸化炭素と水に酸化される。解糖系は、CNSが活動しているときに、ニューロンや他の細胞の正常な機能を維持するために迅速にエネルギーを供給することができる。同時に、解糖系の中間生成物は、他の生理学的活動のための基質を提供することができる。例えば、ピルビン酸はアラニンのような非必須アミノ酸に変換され、タンパク質合成に関与する。また、肝臓などの臓器でグルコースに変換され、安定した血糖値を維持する。さらに、解糖系は細胞質で起こるが、ミトコンドリアと密接に連携している[23, 24]。
解糖系とOXPHOSは相互依存的であり、この相互依存性はミトコンドリアに由来する。グルコース駆動のOXPHOSは、解糖系の発生を必要とする。ミトコンドリアはグルコースを直接酸化することができないため、グルコースは最初に解糖系を経る必要があり、そこでピルビン酸（またはアストロサイトでは乳酸）が生成され、ミトコンドリアに輸送されて完全に酸化される[25]。
1.3 AD患者の脳におけるエネルギー代謝障害
AD脳におけるエネルギー代謝障害の主な原因は、以下のように要約できる。（1）グルコース代謝の調節不全、（2）ミトコンドリア脂肪酸酸化（FAO）の障害。](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FIcV7vcnomT4yUr2cR2ybs0iHyXlGgSRn%2F905f8239-cc7a-4506-a92b-cad88e820407%2F81ca34d8-7e4b-41ed-ac88-93fe3e8d434b.png&w=3840&q=75)
