なぜ人はアートを楽しむように進化したのか 作者:アンジャン・チャタジー草思社Amazon 本書はアートを進化的に考察した本になる*1．著者のアンジャン・チャタジーは神経科学者で，神経美学（neuroaethetics）の研究者でもある．私はあまりよく知らなかったが，神経美学とは認知神経科学の一分野で，脳の働きと美学的経験の関係（美しいものを見た時に脳のどの領域が活性化するか，どのような神経伝達物質が介在するかなど）を研究するものらしい．本書ではこの至近因的な神経科学の内容だけでなく，究極因的な（進化心理学的な）内容を扱い，対象も美しいものだけでなくコンテンポラリーアート，コンセプチュアルアートなども含むアートと広げている．原題は「The Aethetic Brain: How We Evolved to Desire Beauty and Enjoy Art」． 冒頭のはしがきで，自然科学

このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 X： ＠shiropen2

オランダ・ハーグのマウリッツハイス美術館に展示されるヨハネス・フェルメールの「真珠の耳飾りの少女」（2022年10月27日撮影）。(c) Lex van Lieshout / ANP / AFP 【10月4日 AFP】オランダ絵画の巨匠ヨハネス・フェルメール（Johannes Vermeer）の名画「真珠の耳飾りの少女（Girl with a Pearl Earring）」の魅力を解き明かしたとする研究結果が、このほど発表された。 研究では、オランダ・ハーグ（Hague）のマウリッツハイス（Mauritshuis）美術館が、さまざまな有名絵画を鑑賞した際の脳の出力測定を神経科学者らに依頼した。その結果、「真珠の耳飾りの少女」を鑑賞する人には、特別な神経学的現象が見られた。 この絵を見る人の視線は、最初に少女の目に引き寄せられ、次に口、次に真珠、そして再び少女の目へと戻り、これが繰り返される

プリンストン大学の研究者が率いる科学コンソーシアムの「FlyWire」が、キイロショウジョウバエの脳全体の配線図であるコネクトームを構築することに世界で初めて成功しました。キイロショウジョウバエはこれまでコネクトームが作成された動物の中で最も複雑な脳を持っており、ヒトの脳の理解に向けた大きな一歩になると期待されています。 Neuronal wiring diagram of an adult brain | Nature https://www.nature.com/articles/s41586-024-07558-y Mapping an entire (fly) brain: A step toward understanding diseases of the human brain https://www.princeton.edu/news/2024/10/02/mapping

約140,000のニューロンと5,000万以上の接続を含む、ショウジョウバエの脳全体の最初の配線図が、今週のNatureに掲載される。この地図は、FlyWireコンソーシアムによる論文コレクションの一部である。この研究により、脳の機能について、これまでよりも詳細に研究する機会が提供され、他の種の脳のマッピングへの道が開かれる。 さまざまな高度な行動の基盤となる脳機能は、ニューロンの活動とそれらの脳細胞間の接続によって駆動される。これらの接続をマッピングすることで、脳の働きに関する洞察が得られる。キイロショウジョウバエ（学名：Drosophila melanogaster）は、生物医学研究で一般的に使用されるモデル生物であり、神経回路の完全な配線図を作成するための理想的な出発点である。ショウジョウバエの脳には、人間の脳の100万分の1程度のニューロンしか存在しないが、飛翔やナビゲーションから

このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 X： ＠shiropen2 上海大学の研究者らが発表した論文「Entangled biphoton generation in the myelin sheath」は、脳内の神経繊維が、量子もつれによって結びついた光子のペアを生成する可能性を理論的に示唆した研究報告である。実験によって裏付けられれば、この現象は、脳内の何百万もの細胞がどのようにして活動を同期させ、脳を機能させるのかを説明できる可能性がある。 脳が活動する際、何百万もの神経細胞が同時に発火（電気信号を発する動き）する。この現象には、多数の神経細胞の同期活動、つまり遠く離れた細胞同士でもタイミングを合わせる必要がある

意識の脳科学　「デジタル不老不死」の扉を開く (講談社現代新書) 作者:渡辺正峰講談社AmazonSFの世界ではよく人間の意識をアップロードして肉体の縛りから解放される、「マインドアップロード」と呼ばれる技術が扱われる。実際、人間の意識とはけっきょく脳内の化学的な作用の結果生まれるものであるという立場に立つのであれば、その作用をデジタル上でも機械上でも再現できればそこに「わたし」が宿るはずである。 今はまだSFの中の話にすぎないが、現実でもBMI(ブレイン・マシン・インタフェース)技術や脳神経科学の進展もあり、徐々に現実味を増してきている──ときて、本書『意識の脳科学』はまさにそうした「意識のアップロード」をテーマにした一冊だ。著者の渡辺正峰は神経科学を専門とする東京大学大学院工学系研究科の准教授で、研究だけでなく自身でも意識のアップロードを目指すスタートアップ「MinD in a Dev

九州大学(九大)は6月26日、ヒトの脳における複雑な神経細胞の配線を解析するため、神経細胞を7種類の蛍光タンパク質の組み合わせによって多色標識し、大半のヒトの目では識別不可能な4原色以上の世界も識別できるAIを用いて、神経回路のつながりを自動解析する手法を開発したと発表した。 同成果は、九大大学院 医学研究院の今井猛教授、同・マーカス・ルーウィ助教(研究当時)、同・藤本聡志助教、同・馬場俊和大学院生らの研究チームによるもの。詳細は、英オンライン科学誌「Nature Communications」に掲載された。 神経回路の超多色標識法の原理(出所:九大プレスリリースPDF) 脳の膨大な数の神経細胞は、多くの軸索や樹状突起を伸ばしてネットワークを形成し、それぞれが数千から数万に及ぶ神経細胞と情報のやり取りをして演算を行っている。つまり、脳の情報処理について理解するには、多数の神経突起がどのよう

九州大学(九大)は6月4日、ヒトの脳において、過去の出来事から未来を予測するだけでなく、時間的に後の出来事が直前の出来事の知覚・解釈に影響を与える「ポストディクション」が、対象の位置の知覚において強固に機能することを確認したと発表した。 同成果は、九大大学院 芸術工学府のシェリル・デヘス大学院生、同・大学大学院 芸術工学研究院の伊藤裕之主幹教授、同・兼松圭助教らの共同研究チームによるもの。詳細は、知覚研究に関する全般を扱う学術誌「i-Perception」に掲載された。 「saltation(跳躍)錯視(VSI)」は、ヒトが見たと感じたもの(視覚情報)が、必ずしも現実を真に反映したものではないことを明確に示す現象として知られている。特に、網膜に何も映っていない部分の視野に視覚的な対象が出現して見える現象であることから、脳によって構成される視覚体験を研究するために最適な錯視の1つであると考え

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

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

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「

米実業家イーロン・マスク氏の医療機器会社ニューラリンクは５月２５日、開発を進める脳インプラントについて、初のヒト臨床試験開始の承認を米食品医薬品局（ＦＤＡ）から取得したと発表した。２０２２年１２月撮影のイメージ写真（２０２３年　ロイター/Dado Ruvic/Illustration） [２５日 ロイター] - 米実業家イーロン・マスク氏の医療機器会社ニューラリンクは２５日、開発を進める脳インプラントについて、初のヒト臨床試験開始の承認を米食品医薬品局（ＦＤＡ）から取得したと発表した。

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

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

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

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

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