「私の赤とあなたの赤は違う色？」誰もが一度は考える疑問に色覚細胞の研究が意外な発見 - ナゾロジー
私が見ている赤は、他人にも同じような赤として認識されているのか？ 私が赤と認識しているものは、別の人にとっては青である可能性はあるのか？ これらは誰もが人生で一度は考える疑問だと言われており、古代から哲学者たちの頭を悩ませてきました。 個々の人が持つ主観的な感覚体験のことを「クオリア」と呼びますが、自分のクオリアと他人のクオリアが同じであるかどうかを証明することは困難だからです。 しかし米国のジョンズ・ホプキンス大学（JHU）で行われた研究により、私たちの網膜に存在する色覚細胞がどのような仕組みで生成されるか、またどんな比率で存在するかが確かめられ、この長年の哲学的疑問の答えとなり得る結果が得られました。 研究者たちは「正常な色覚を持つ人たちの間でも、同じリンゴに対して色が少し違って見える可能性がある」と述べています。 今回はまず実験の背景を解説しつつ、次ページ以降でクオリアに関連する発見
遺伝研、ゴルジ体によりニューロンの樹状突起が非対称に発達することを発見
国立遺伝学研究所(遺伝研)は7月31日、マウスの新生仔期に、神経活動によって神経細胞内で細胞小器官「ゴルジ体」の分布に水平方向の偏りが生まれ(ゴルジ体極性シフト)、その極性が樹状突起の非対称パターンを決めていることを発見したと発表した。 ゴルジ体の「極性シフト」が樹状突起の適切なパターンを形成する。(出所:遺伝研プレスリリースPDF) 同成果は、遺伝研の中川直樹助教らの研究チームによるもの。詳細は、ライフサイエンス全般を扱うオープンアクセスジャーナル「Cell Reports」に掲載された。 ヒトを含む哺乳類の大脳皮質では、多数のニューロン(ヒトでは脳全体で約860億個)がシナプスを介して複雑なネットワークを形成し、学習や記憶などの高次脳機能の基盤として働く。ネットワークの大まかな構造は胎児期にゲノム情報に基づいて作られるが、そのままでは充分な脳の機能を発揮できず、生後発達期に、外界からの
金大、ヒトや動物が他者を記憶するための神経回路形成メカニズムを解明
金沢大学(金大)は6月27日、ヒトをはじめとする動物が他者(他個体)を記憶する「社会性記憶」について、幼少期のアストロサイトにある「CD38遺伝子」によって、社会性記憶を担う神経回路の形成が制御されるメカニズムを明らかにしたことを発表した。 今回の研究の概要。アストロサイトが社会性記憶の神経回路形成に重要な役割を果たす。(1)幼少期の脳においてCD38はアストロサイトに多く存在。(2)CD38はアストロサイトからのSPARCL1の放出を促進。(3)SPARCL1により、神経細胞同士のシナプス形成が促進される。(4)その結果、社会性記憶の神経回路が形成される。(5)大人のマウスは、ほかの個体を記憶できるようになる。(出所:金大プレスリリースPDF) 同成果は、金大 医薬保健研究域 医学系神経解剖学の服部剛志准教授、同・堀修教授、金大 子どものこころの発達研究センターのスタニスラフ・シェレパノ
心の揺れや葛藤のメカニズムとは？ 広島大などが機械学習により解読
広島大学、京都大学(京大)、生命創成探究センター(ExCELLS)の3者は5月26日、主観的なものであるため第三者が客観的に数値化することは不可能と考えられてきた「報酬をとるか、好奇心に従うか」といった心の揺れや葛藤について、行動データから心理状態の時間変化を読み解く手法「逆自由エネルギー原理法」などを開発し、動物の行動データから報酬と好奇心との葛藤を解読することに成功したと共同で発表した。 スロットマシン課題の行動データから逆自由エネルギー原理法によって「心の揺れ・葛藤」を解読する。(出所:共同プレスリリースPDF) 同成果は、広島大大学院 統合生命科学研究科 データ駆動生物学研究室の本田直樹教授(京大 生命科学研究科 特命教授/ExCELLS 客員教授兼任)、同・大学院 統合生命科学研究科の古仲裕貴大学院生らの研究チームによるもの。詳細は、計算技術と数学モデルに関する全般を扱う学術誌「
脳の視覚情報の分類判断は大雑把から詳細へと進む、高知工科大などが確認
高知工科大学と群馬大学(群大)は5月17日、ヒトが視覚情報のカテゴリを判断する際に、まず大雑把なカテゴリ分類が行われたのちに詳細なカテゴリ分類が行われており、この時間の経過には従来考えられていたよりも広範囲な脳領域が関与していることを発見したと発表した。 同成果は、高知工科大 脳コミュニケーション研究センターの渡邊言也助教(研究当時)、同・竹田真己教授、同・中原潔教授、narrative nightsの三好康祐代表取締役、群大の地村弘二教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、脳機能に関する全般を扱う学術誌「NeuroImage」に掲載された。 ヒトは、視覚に捉えた人物や物体などを素早く判断して認識することが可能であり、それゆえに視覚に捉えた対象が危険なものなのかどうかを素早く判断したり、意思決定を行ったりすることができる。知覚には、視覚情報がどのカテゴリ(顔なのか物体なのかなど)に属して
神経科学：発話の受け手の脳スキャンから発話の意味を表す言語を生成するデコーダー | Nature Neuroscience | Nature Portfolio
被験者の機能的磁気共鳴画像データ（fMRIデータ）を基にして、被験者が知覚した発話や被験者の想像上の発話の意味を再現する非侵襲的な言語デコーダーに関する論文が、Nature Neuroscienceに掲載される。 これまでに発表された言語デコーダーは、侵襲的な脳外科手術を行ったうえで記録される神経活動をもとにしたものであったため、用途が限られていた。このほかにも、非侵襲的な方法で得られた脳活動記録を用いるデコーダーが発表されているが、1つの単語や短いフレーズを解読できただけで、連続した自然言語（人が日常的に使う言葉）を解読できるかどうかは分かっていない。 今回、Alexander Huthらは、fMRIデータから得られた脳のパターンをもとにして、連続した言語を再構成するデコーダーを開発した。このデコーダーには、特定のフレーズの意味を捉えた意味特徴が被験者の脳内でどのような応答を引き起こすの
神経科学：運動を制御するもう1つの脳内ネットワークが存在するかもしれない | Nature | Nature Portfolio
ヒトの運動の制御に関わる脳領域は、2つの非常に異なるシステムによって構成されているという考えを示したEvan Gordonらの論文が、Natureに掲載される。つまり、1つのシステムが正確な動きの制御を下支えし、もう1つのシステムが全身の動きを協調させているというのだ。この考え方は、心理状態と身体状態の相互作用が頻繁に生じる仕組みと原因を説明するために役立つかもしれないとGordonらは述べている。 運動皮質は、身体の動きを指示する信号を生成する脳領域である。これまで長い間、運動皮質は、特定の身体部位の動きを開始させる役割を担うそれぞれ独自の領域を示した地図のような状態になっていると考えられてきた。そして、ワイルダー・ペンフィールドらの研究チームが運動皮質をマッピングして、頭から足の指までの全ての身体部位をそれぞれ対応する運動皮質の領域上に描いた。これが「（運動）ホムンクルス」というものだ
読書メモ：Nita Farahany ”The Battle for Our Brain” …ニューロテクノロジーの時代に守るべき「自由」とは - 重ね描き日記（rmaruy_blogあらため）
The Battle for Your Brain: Defending the Right to Think Freely in the Age of Neurotechnology (English Edition) 作者:Farahany, Nita A. St. Martin's Press Amazon 脳から情報をとる、脳に直接働きかける。5年前なら「未来の話」だったであろうニューロテクノロジーが今、じわじわと社会に浸透し始めている。その産業や技術の現最先端の状況を俯瞰しつつ、社会でニューロテクノロジーを受け止める際に必要となる倫理学的・法学的な対応について包括的にまとめた本が出た。 著者のNita Farahany氏は、デューク大学の法学・哲学・倫理学者。 脳科学の倫理・法学に長くかかわり、2010～2017年、オバマ政権が諮問した米国生命倫理諮問委員会のメンバーを務めるなど
近未来テクノロジー見聞録(315) 脳神経疾患の症状を和らげる機能を持つニューロチップをEPFLが開発！
2023年1月30日、スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)は、脳神経疾患を緩和させることができるニューロチップ「NeuralTree」を開発したと発表した。では、このNeuralTreeとはどのようなものだろうか。今回は、こんな話題について紹介したいと思う。 脳神経疾患の症状を和らげるニューロチップが開発された。その仕組みには、疾患によって放出される脳波の違いを利用しているという 脳神経疾患の症状を緩和する「NeruralTree」の仕組みとは？ NeuralTreeは、特定の脳神経疾患によって放出される脳波からの電気信号を検出するという。これらの電気信号は、パーキンソン病やてんかんなど、その症状によって異なる神経バイオマーカーだ。その検出した電気信号を基に、NeuralTreeは機械学習アルゴリズムによって症状を正確に分類し、その症状を緩和、もしくはブロックするための電気信号を患者
われわれの行動を光でどこまで制御できるのか──『「こころ」はどうやって壊れるのか～最新「光遺伝学」と人間の脳の物語～』 - 基本読書
「こころ」はどうやって壊れるのか ～最新「光遺伝学」と人間の脳の物語 作者:カール・ダイセロス光文社Amazonこの『「こころ」はどうやって壊れるのか』は、精神科医として現場に立ちながら、光を用いることで脳の活動を観測や制御を可能にする、「光遺伝学」の第一人者として知られるダイセロス博士による、一般向けのノンフィクションである。 タイトルにも入っているように光遺伝学がどのような分野で、何が解明されつつあるのかについての解説が行われるのはもちろん、博士が実際に関わってきたさまざまな症例の患者たち（大鬱病、躁病や双極性障害、自閉スペクトラム症など）の人生と、それが光遺伝学の観点からどう説明できるのかが語られていく。寄せられている賛辞の中には『妻を帽子とまちがえた男』などで知られるオリヴァー・サックスの名を挙げるものがちらほらあるが、たしかに傾向としては近い本／書き手といえる。 正直オリヴァー・
神経科学：脳の活動を解読して文章を綴る | Nature Communications | Nature Portfolio
発話できない臨床試験参加者が、言葉を発さずに音声学的に単語を綴って、完全な文を書こうとする時の脳活動を解読するデバイスについて報告する論文が、Nature Communicationsに掲載される。この知見は、発話のための無音制御型神経プロテーゼが、単語を綴る行為に基づいた方法で、文章を生成する可能性を浮き彫りにしている。 神経プロテーゼは、失われた神経系の機能を代替するデバイスであり、麻痺のために発話やタイピングができない人の意思伝達能力を回復させる可能性がある。しかし、無言で発話を試みることで意思伝達用の神経プロテーゼを制御できるかどうかは明らかになっていない。以前の研究では、発話できない臨床試験参加者が神経プロテーゼシステムを用いる実験で、最大50単語を解読できた。しかし、この神経プロテーゼシステムは、特定の語彙についてのみ有効であるばかりか、試験参加者は、大きな声で単語を読み上げよ
脳内のニューロンを修復もすれば破壊もする、ミクログリア細胞について──『脳のなかの天使と刺客』 - 基本読書
脳のなかの天使と刺客: 心の健康を支配する免疫細胞 作者:ドナ・ジャクソン・ナカザワ白揚社Amazon近年、『「うつ」は炎症で起きる』などうつ病をはじめとした精神疾患と身体的な炎症の関係性が(一般向けの本でも)注目を集めるようになったが、本書『脳のなかの天使と刺客』も、そうした流れに連なる最新のノンフィクションである。 長年、病気が人の体を襲っても脳だけは立入禁止区域であるとみなされてきた。体で炎症が起こっても脳には関係がないのだと。体の場合炎症して腫れ上がるが、脳の場合は膨らんでも行き場がないからその発想も直観的には正しいように思える。だが、2011年頃から、脳も体の炎症から影響を受けるのではないか？ と神経・免疫科学者は考えるようになり、実際それが正しいことが次第に判明しつつある状況である。 脳内の白血球 体の炎症と脳の関係性について、鍵を握っているのが「ミクログリア」と呼ばれる細胞だ
神経科学：ヒト脳モデルの改良 | Nature | Nature Portfolio
ヒト幹細胞由来の脳様組織が、生後間もないラットの脳に組み込まれて、そのラットの行動に影響を与えたという研究結果を報告する論文が、Nature に掲載される。この知見で、ヒト神経精神疾患の現実的なモデルを作成する能力が向上する可能性がある。 ヒト幹細胞から作られる脳オルガノイドは、ヒトの発生と疾患をモデル化するためのプラットフォームとして有望視されている。しかし、生体外で培養されたオルガノイドは、現実の生物に存在する神経接続性がないため、成熟が制約され、行動を制御する他の神経回路に統合されない。そのため、オルガノイドが、遺伝的に複雑で、行動的に定義された神経精神疾患をモデル化する能力に限界がある。以前の研究で、成体ラットの脳にヒト脳オルガノイドを移植する試みが行われたが、このオルガノイドはうまく成熟しなかった。 今回の研究で、Sergiu Pașcaたちは、ヒトの脳オルガノイドをラット新生仔
脳に興味があるすべての人に心からおすすめできる一冊。デイヴィッド・イーグルマン『脳の地図を書き換える：神経科学の冒険』解説・紺野大地｜Hayakawa Books & Magazines（β）
脳に興味があるすべての人に心からおすすめできる一冊。デイヴィッド・イーグルマン『脳の地図を書き換える：神経科学の冒険』解説・紺野大地 「天才科学者がたどり着いた境地がここに。イーグルマンの本には、夢と驚きがいっぱい詰まっている」――竹内薫（サイエンス作家）推薦！ デイヴィッド・イーグルマン著『脳の地図を書き換える：神経科学の冒険』（梶山あゆみ訳、早川書房）が発売しました。人が視覚や聴覚、または身体の一部を失った時に脳内ではなにが起きているのか？ 脳の秘められた潜在能力を「ライブワイヤード」という概念で解き明かし、人類の未知なる可能性について探求した一冊です。発売に際して、『脳と人工知能をつないだら、人間の能力はどこまで拡張できるのか』の著者のひとり、紺野大地さんによる巻末解説を特別公開いたします。 『脳の地図を書き換える』早川書房解説 東京大学医学部付属病院 老年病科 医師 紺野大地 良
ニューロン間の情報伝達は「押す力」でも引き起こされる！ | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
ニューロンの樹状突起には「スパイン」と呼ばれる出っ張り構造が多数あり、スパイン頭部は長期記憶の形成に際して増大することが知られている。この現象を見いだし、スパインの可塑性と機能について研究を続けてきた河西春郎・東京大学国際高等研究所ニューロインテリジェンス国際研究機構特任教授は、このほど、スパインの頭部増大で生じた圧力が軸索側のシナプス前部を押すことで、ニューロン間の情報伝達が行われることを突き止めた。 Credit: Mark N Miller, University of California, SF/Moment/Getty ―― まず、スパインについて簡単にご説明ください。 私たちが日々の出来事を記憶したり、学習したりできるのは、膨大な数の神経細胞（ニューロン）が回路を組み上げて働くからに他なりません。1つの神経細胞は、核を収納する「細胞体」と、細胞体から伸びる「情報送信用の突起（
健康や人間らしさに影響する「神経修飾物質」――認知低下や運動障害とも関連？（毛内 拡）
脳における情報伝達の主役はニューロンですが、ニューロンが存在する「場」と「空間」もニューロンの働きに欠かせないものです。脳のニューロンが占める以外の場と空間を、細胞外スペースと言います。 これまで細胞外スペースは、脳の緩衝材としての役割としてしかみなされていませんでしたが、さまざまな伝達物質の通り道として活用されていることが明らかになってきました。そして、この通り道とそこを通る物質が、私たちの健康や人間らしさに大きく影響していることもわかってきています。 細胞外スペースにはどんな物質が通り、どんな役割を担っているのか、そしてそれらのバランスが崩れると、どんな影響や疾患が起こりうるのかを見ていきたいと思います。 ニューロンが活躍する「空間」と「場」 演劇や音楽のライブを思い浮かべてみましょう。あるいはスポーツの試合でも良いでしょう。劇場やライブハウス、競技場などの会場——これが「空間」です。
知能の仕組みを解き明かし、人間を超えた汎用人工知能やマインドアップロードの可能性まで考察する──『脳は世界をどう見ているのか 知能の謎を解く「1000の脳」理論』 - 基本読書
脳は世界をどう見ているのか 知能の謎を解く「1000の脳」理論 作者:ジェフ ホーキンス早川書房Amazon人間は日々新しいことを学び続けている。民主主義についてや数学の理論など複雑な概念に限った話ではなく、たとえばアプリをダウンロードしたらその使い方を学ぶだろう。道を歩けば、こんなところにハンバーガー屋や眼科ができたんだな、と気がつき、日々頭の中の情報、世界のモデルは書き換わっていく。 それらは、必死になって英単語を覚えるように努力して覚えるようなものではなく当たり前のように行われることなので、特に高度なこととは思えない。しかし、人間のそうした自律的な学習機能がプログラム上でそう簡単には実現できていないことからもわかるように、実際には相当に複雑なことをやってのけているのである。では、我々の脳の中では、そうした偉業がどのようにして成し遂げられているのか？ 本書『脳は世界をどう見ているのか』
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マスク氏医療機器会社、脳インプラントのヒト試験へＦＤＡ承認取得
読み書きが困難な「ディスレクシア」の特性が、人類の文化的漸進に貢献していた：研究結果
脳神経関連権（neurorights）：近年の脳神経倫理の中心的論点を概観する - 大阪大学 社会技術共創研究センター（ELSIセンター）