脳情報通信融合研究シンポジウムで脳のビックリする話を聞いてきたよ

2013/6/12 イベントレポート

6月10日に開かれたシンポジウムに参加してきました。その中から池谷裕二先生のネズミの脳実験に関する講演をお伝えします。

私が第3回脳情報通信融合研究シンポジウムのことを知ったのは、相貌失認つながりの池谷先生のツイートでした。
脳に関しては全然素人の私が聞きに行って理解できるのか不安でしたが、杞憂でした。
脳科学と情報通信が融合するとなんだかすごいということを、おぼろげながら理解してきました。

脳情報通信融合研究の分野には以下の4つがあるそうです。
HHS … Heart to Heart Science こころとこころをつなぐ科学
BMI … Brain-Machine Interface 脳機能を活かした介護・リハビリテーション・医療・福祉
BFI … Brain-Function installed Information Network 脳に学ぶ情報ネットワーク技術
計測基盤技術 … 先端的脳機能計測技術の研究開発

私が知っていたのはBMIのみでした。
これらの詳細な説明や研究紹介もありましたが、今回は私が人に説明できるほどではないので省略します。

池谷裕二先生ご講演

「脳を活かして脳の限界に挑む」と題された講演は一般人の私にも分かりやすく興味深いものでした。
以下は私のメモです。

ヒトの脳は電磁波のうち可視光線しか見えず、紫外線などを見ることはできません。
昆虫図鑑などにはチョウのオスは派手な模様でメスは地味なように説明されていますが、紫外線が見える昆虫の目から見ると、実はメスの方が派手に見えるようになっているそうです。
世界にたくさんある情報のうち我々はごく一部しか知らないのに、全部を知ったような気になっています。

このような身体の制限が、脳の動きを制限しているのでは。
このあたりの詳しくは著書の「進化しすぎた脳」に載っているそうです。

進化しすぎた脳―中高生と語る「大脳生理学」の最前線 (ブルーバックス)

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池谷裕二講談社 2007-01-19

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生身のリミッターに縛られて一生を終えるのはもったいない。

脳はエネルギーの80%を消費している「自発活動」を感知はできません。
自発活動は無秩序ではなくパターンを持っており、脳の病気の診断もできるという論文が出されています。
なぜ自発活動が意識にあがらないのか、意識にあがった場合は耳鳴りやフラッシュバックという症状になります。
自発活動に人工的に介入すると、疾患や性格をも操作できるかもしれません。

ネズミのパッチクランプ法による実験

ネズミの脳の海馬にパッチクランプを刺し、大きな反応の時に報酬系を刺激する(気持ちよくなる)と、自発活動を変えることができる。
この際にヒゲの動きなどは変わらず、体を動かさずに脳の活動だけを変化させていた。

次は2つの神経のうち片方だけを活発にした場合に報酬系を刺激するようにした。すると、特定の神経を選択的に活性化させることが可能であった。
このことから、脳活動を自在に操作することは可能ではないかと考えられる。

ネズミにコンパスを付ける実験

地磁気を渡り鳥は感知できるニューロンを持っている。

ネズミは地磁気を感知できるか？
実験をしてみたが、迷路で東に行けばエサがあるという状態で正答率は50%でダメだった。

最近のスマホにはコンパスが入っている。
その部品を使って北を向いたらネズミの脳の報酬系を刺激するように電極を刺してみた。

効果はバッチリで20分後にはネズミは北を向いて静止するようになった。
台を回転させても常に北を向くようになった。
北が分かるネズミのできあがり。

次は目を閉じたネズミで迷路の実験。南北を向いたら左右の視覚野の刺激をするようにして、南北が「見える」状態にした。正解の東に行くことができた。
タスク中にセンサをオフにしても、正解することができた。

更に複雑な迷路を方角だけを頼りにエサまでたどり着けるようになった。
これは磁気センサによる情報で「認知地図」が形成されたからである。
ネズミは地磁気情報という今まで感じたことのない感覚でも、与えられらば脳は利用することができる。
失われた感覚は別の感覚を元に活用できている。

他の有名な実験で、最近はネズミ同士の脳を離れた場所から繋いで同期することができた。
遠く離れたラットの脳を接続、米・ブラジル間で成功　国際ニュース : AFPBB News

私はネズミとヒトの脳も繋げてみたいと思っている。
現在は製薬会社はうつ病っぽくみえるネズミで薬を開発しているが、それってネズミは本当のうつ病なのか？うつ病の薬は30%くらいしか効かない。
ヒトのうつ病の脳の状態をネズミにコピーできて、それを元に製薬会社の人がうつ病の薬を開発する助けにできるかもしれない。