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脳をシミュレートしてみようと思う:アルファルファモザイク
みんなニューラルネットばっかりなんだよねぇ。 機能にだけ着目してやってる人っていないのかな？ ちなみにうちはMATLAB派。 脳はこうなっているみたいだからこういう回路を自分の 好き勝手組んで恣意的にパラメータ入れてみたらこんな 機能が実現できました。 でも大した機能が実現出来たわけでもなく、よくよく考 えてみると実際の生物では未知の高次機能がうまく援用 されているらしい... ってな研究が大半ですな。 サイエンスの域に達していない上に、実社会で役に立っ たものも少ない(無いんじゃないの?)。いつ梯子を外され て研究費が落ちてこなくなるかが問題だ。 革新的な研究を始めようとする者も少なく、過去の膨大 な役立たずの研究のレビューを「完璧に」やっている奴 ばかり。なんとかならんのだろうか。
「脳の回路図」を作る：全シナプスの「地図」を作成 | WIRED VISION
「脳の回路図」を作る：全シナプスの「地図」を作成 2008年1月28日 サイエンス・テクノロジー コメント： トラックバック (0) Alexis Madrigal 数百万のニューロンがつながり合う脳の回路図を作成する『ATLUM』装置。ネズミの脳を、りんごの皮むき器のように剥いてごく薄い切片にしていく。 ハーバード大学の研究者らが、脳の組織を高解像度の神経地図に自動変換する新しい装置を利用して、脳の回路図を作るという壮大な計画に着手している。 研究者らは、脳の中にあるすべてのシナプスの地図を作成することによって、「コネクトーム」(connectome)を作り出したいと考えている。コネクトームは、『fMRI』のような現在の最先端を行く脳内測定装置をはるかにしのぐほど、詳細なレベルで脳の活動を明らかにする回路図となるだろう。 「思ってもみなかったものを見ることになるだろう。これまでほとんど手
サルの赤ちゃんは見る以前から「顔」の印象を知っている（顔と表情の認識が形成されるメカニズムの解明に大きな一石を投じると期待）
平成２０年１月１日 東京都千代田区四番町５番地３ 科学技術振興機構（ＪＳＴ） Tel: 03-5214-8404(広報・ポータル部広報課) URL https://www.jst.go.jp ＪＳＴ（理事長 北澤 宏一）は、生まれた直後から一切「顔」を見せずに育てたサルに、ヒトとサルの「顔写真」や顔以外の物体の写真を見せるなどの実験によって、サルが持つ「顔」知覚を詳しく検討し、「顔」を見る以前から極めて優れた顔認識機構を備えていることを明らかにしました。 さらに、ひとたび実物の「顔」を見ると、身近な顔の認識が容易になるように特殊化され、見慣れない顔を識別することが困難になっていく経過も明らかにしました。 こうしてサルの「顔」の印象（鋳型）は、顔を見る以前に形成され、実際に見た顔の特徴を迅速に処理するために特殊化されていくことが示されたことにより、今後「顔認識」に関わる脳活動の変化を詳細に測
世界初、サルの大脳皮質の活動により制御されるヒューマノイドロボットの二足歩行（日米間での脳活動情報伝送によりサルの歩行をロボットで再現）
平成２０年１月１５日 東京都千代田区四番町５番地３ 科学技術振興機構（ＪＳＴ） 電話(03)5214-8404(広報課) URL https://www.jst.go.jp ＪＳＴ基礎研究事業の一環として、株式会社国際電気通信基礎技術研究所の川人光男ＡＴＲ脳情報研究所所長らは、サルの大脳皮質活動の情報をネットワークを介して伝送（米国～日本間）、リアルタイムでヒューマノイドロボットを歩行させることに成功しました。 人の脳がどのように行動を起こさせるかを解き明かす研究が急速に進展しています。一方、ロボティクスの分野では、人と同じように行動をするヒューマノイドロボットの開発が盛んになってきています。本研究プロジェクトでは、神経科学に基づいて人の行動の情報処理モデルを構築し、ロボットによって検証することで脳をよりよく理解する研究をしています。また、工学的応用として、人に近い柔軟な動きを持つロボット
エクササイズと脳
エクササイズは身体だけでなく、心にも良いか？ トレーニング・エクササイズ（physical exercise）をすると、何となくすっきりした気分になる。エクササイズをする時、もちろん脳も働いているわけで、脳科学との接点も大いにありそう。今年はオリンピックイヤーだからか、昨年末から「エクササイズと脳」をテーマにした論文を目にする（気のせいか？）。何でも「脳」をつけたら良いわけではないけど、「オリンピック脳」とでも言ったら良いかもしれない。 そんな安っぽいタイトルの本が出版されるのに備えて、脳とエクササイズとの関係を扱った論文のうち、最近発表されたものを簡単に調べてみようと思う。ちなみに、この分野は全くの無知で、本文はしっかり読んでおりません。。。（まさに安っぽい？） --- エクササイズは脳を活性化するか？ エクササイズの脳に対する効果について、幅広い内容をまとめた総説が出ている。 この分野
人工内耳と脳の適応 パート２：実際に起こる脳内変化
人工内耳と脳の可塑性についての第二弾。今回は動物実験ではあるが、人工内耳を取り付けたら、実際脳が適応的に変化したことを報告した論文を２つほど。 動物の人工内耳、というとはじめ意外だったけど、少なくともネコとモルモット用の人工内耳は開発されていて基礎研究に利用されているようだ。今回は、その中で「ネコの脳の可塑性」というテーマを扱った論文を読んでみた。 問題意識は、人工内耳を取り付けることで、脳のどこで、どんな変化が観察されるか？ということ。 --- 聴覚情報の流れ まず予備知識として、聴覚情報の流れを簡単に。英語版wikipediaのAuditory systemも参考に。 有毛細胞→聴覚神経→蝸牛核→上オリーブ核（複合体）→下丘→視床（内側膝状体）→一次聴覚野→・・・ ただし、実際の解剖は、途中の神経核をスキップする線維があったり、逆方向の線維があったり、ここに書いていない神経核へ情報が「
記憶と危険な分子
「記憶と分子」というテーマに絡んだ論文で、最近目に留まったトピックを二つ。 メラトニンと夜間学習の非効率性 メラトニンの働きを抑えれば、学習効率が上がるかもしれない。 最近サイエンスに掲載された論文。夜に放出量が高まるメラトニンのせいで学習効率が落ちる、ということを示した論文。メラトニンは脳の松果体（pineal gland）というところで産出される物質で、サーカディアンリズムと同調して放出量が変化する。研究では、昼間に行動するゼブラフィッシュをモデル生物として選び、メラトニンの情報伝達が夜間学習の非効率性を説明するのに、必要かつ十分だということを明らかにした。 人でどれくらい当てはまるかはもちろん不明だし、なぜ・どうやってメラトニンが学習の邪魔をするのかも不明。風が吹けば・・・の「風」の一つにメラトニンあり、という感じか。けど、もし人でも当てはまるとすると、一夜漬けほど効率の悪い勉強法な
自分の脳活動を覗いてコントロールする：リアルタイムfMRI
例えば何かを体験している時、自分の脳のどこがどう活動しているのか？ そんな脳の様子を自分自身で覗くことはできないか？ 自分の脳を自力でコントロールできるようにはならないか？ そんな疑問・望みに一歩近づけるかもしれない技術がリアルタイムfMRI。 fMRIは、脳活動に伴って起こる血流の変化を検出して、非侵襲的に脳活動を計測できる技術。それを「リアルタイム」でやって、脳のここがこれくらい活動している、という情報をその脳の持ち主に教えてやろう、という技術がリアルタイムfMRI。 現時点では、実際の脳活動が起こってからその結果を知るまでには、１０秒近くかかる。原理的にどう頑張っても数秒の遅れは必ず出る。だから、ここでの「リアルタイム」というのは、遅れはあるけど、連続的に脳活動を計測・解析し続ける、という意味に近い。「まさに今」、という意味のリアルタイムではない。 それはともかく、そんな面白い技術が
生理学研究所｜リサーチトピックス｜中枢メラノコルチン系は高脂肪食摂取により低下した骨格筋AMPKのリン酸化を改善する
自然科学研究機構生理学研究所の伊佐正（教授）は、理脊髄損傷によって指先が動かなくなったニホンザルに指先でつまむリハビリテーション訓練を繰り返すことにより１〜３ヵ月後には指先が元通りに動き出すが、回復にともなって回復にかかわる脳の部位が変化していくことを突き止めました。この発見は、PET(陽電子断層撮影装置)による脳機能イメージング法などを用いて、指先を動かすために本来働いている脳の部位とは別の部位の活動が高まり失われた機能が補われるメカニズムを世界ではじめて明らかにしたものです。脊髄損傷や脳梗塞などで麻痺となった患者のリハビリテーションへの応用が期待されます。 頸髄の一部（手の運動を制御する皮質脊髄路）に損傷を負ったサルは、受傷直後には損傷を受けた側の指先を自由に使えず、人差し指と親指で食物をつまむことができなくなります。このサルに、損傷直後から、指先でつまむリハビリテーション訓練を多数繰
一過的な不均衡化と脳の変化
学習や注意によって、ニューロンの活動の仕方が変化する。その変化を捉え、その仕組みを詳しく調べる研究は、昔から行われている。 最新のネイチャーで発表されたFroemkeたちの論文によると、ニューロンの反応が変化するとき、普段均衡している興奮性と抑制性の入力バランスが、一時的に変化することがわかってきた。 そのバランスが変化する時、まず抑制性入力が下がった後に興奮性入力が大きくなる。その結果、意味のある情報に強く反応できるようになる。そして、興奮性入力は大きくなったまま、一旦下がった抑制性入力は時間と共に大きくなり、興奮と抑制のバランスはまた均衡状態になる。こうして、すでに変化したニューロンの反応の仕方はそのままで、次なる変化（学習）に備えられる。音の情報を処理する一次聴覚野でそのようなことが起こることがわかった。 --- では、論文を詳しく見てみる。 まずは今回の研究を理解する上で重要な予備
脊髄損傷からの機能回復－"脳の働き"をサルで解明－＜米国科学雑誌「Science」１１月１６日号掲載予定＞
平成１９年１１月１６日 大学共同利用機関法人 自然科学研究機構・生理学研究所（せいりけん） 独立行政法人 科学技術振興機構（ＪＳＴ） 独立行政法人 理化学研究所 自然科学研究機構生理学研究所（所長 岡田泰伸）とＪＳＴ（理事長 北澤宏一）は、理化学研究所（理事長 野依良治）および浜松ホトニクス株式会社中央研究所と共同で、脊髄損傷によって指先が動かなくなったニホンザルに指先でつまむリハビリテーション訓練を繰り返すことにより１～３ヵ月後には指先が元通りに動き出すが、回復にともなって回復にかかわる脳の部位が変化していくことを突き止めました。この発見は、PET(陽電子断層撮影装置)（注１）による脳機能イメージング法などを用いて、指先を動かすために本来働いている脳の部位とは別の部位の活動が高まり失われた機能が補われるメカニズムを世界ではじめて明らかにしたものです。脊髄損傷や脳梗塞などで麻痺となった患者
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生理学研究所｜リサーチトピックス｜体性感覚刺激Go/No-go課題における反応抑制過程
http://www.asahi.com/science/update/0215/TKY200802150139.html
人工内耳と脳の適応 パート１： 人工内耳とは？
http://www.asahi.com/science/update/1115/TKY200711150390.html
http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20071116i201.htm