pooneilの脳科学論文コメント

■ Christof Koch

セミナーの準備でdetection taskをfMRIで使ってるやつとしては、以前採りあげたHeegerのNature Neuroscience '03 "Neuronal correlates of perception in early visual cortex"を使おうと思ってます。Detection/perceptionのneural correlateとしては、activation patternがhit=false alarm>miss=correct rejectionになってるところが重要なポイントなのですな。Early visual cortexであるにもかかわらず。これが運動系だと、たんなるmotor-related responseである可能性を排除するのが大変なわけだけど。

VikingさんがとりあげているShulman and CorbettaのJNP 2003 "Quantitative Analysis of Attention and Detection Signals During Visual Search"およびその元となっているPNAS 2001 "Multiple neural correlates of detection in the human brain"はstimulus+/-とresponse+/-とが直交する形になってないので、少なくともわたしの目的にはそぐわない。Ventral pathwayがdetectionでdorsal pathwayがsearchであるというストーリーは、本当かどうかは置くとして重要なので読んでおかなくてはならないのだけれど。

ともあれ、Heegerのみたいな結果のものを探していたら、Oliver SacksによるChristof KochのThe Quest for Consciousnessに関する記事を発見。調べたところ、まだ未発表みたい。でも、スゲー関連してるじゃんか。がぜんKochまわりを押さえておこうということに。これで本題へ。前置き長い。

まずcaltechのラボサイト。

ご存じのとおり、さいきん、Kochの"The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach"の和訳が岩波から出ました。「意識の探求―神経科学からのアプローチ」。ざっと見、これまでの研究のまとめ的な部分がけっこう多い。上記のOliver Sacksの記事にもあったけど、クリックの"The Astonishing Hypothesis"のsequel (=続編)的な側面が強いようです。訳者であるコッホラボの土谷尚嗣さんのサイトに一章のサンプル有り。これと原著の一章のサンプルとを見比べてみたら、和訳に原著にない文章がある。どういうことなんでしょう。和訳時にコッホがappendした？

Kochはかなり多岐にわたる仕事をしているけど、以前言及したLaurent IttiはKochの仕事のうち、saliency-baseなattentionのcomputational modelの方向を伸ばした人です。ほかにも、ニューロンのcompartment model的な取り扱いについては、local field potentialのモデルの話のところでSTさんの紹介でHoltの論文に言及しました。さいきんもGyörgy Buzsákiとの共著でJNP 2006に関連する論文が出てましたね。(コッホラボから落とせるpdfへのリンク："On the Origin of the Extracellular Action Potential Waveform")

UC BerkeleyのConversations with Historyでのインタビュー。Transcriptあり。Real audioインストールしてないけど。サールのインタビューもあって、これについては以前なんとかしてoggに変換して、iRiverで聞いてたのだけれど、どうやったのか忘れた。

Strange Angelsでのコッホとクリックとのインタビュー。mp3ファイルへの直リン。クリック味わい深い。おすすめ。音悪いけど。

■ 論文コメントブログを集約すること

Shuzoさんの脳とネットワーク/研究留学日誌、RSSリーダに入れていつもチェックしているのですが、8/25のエントリ「ウィキ論文　なんてどうだろう？」がおもしろかったです。私も同じようなことを考えたことがあって、以下のエントリを作ったまま下書き状態で放置していたのですが、この機会に貼っておきます。まだメモの段階で、もう少し考えたらなんか仕組みが作れそうに思ってたんだけど、そのへんで忙しくなって放置してた、という次第です。

脳科学系の論文コメントブログが複数あって、エントリが蓄積してきている現状で、どうやってこれをaggregateしていけばよいか考えたことがあります。たぶん、どっかにそういうサイトを集めようとするのではなくて、いろんなところに散らばっているエントリへのリンクが集まったところが一つあればよいと思うのですね。

具体的なimplementationを考えていないので、実行するところまでは来ていないのだけれど、アイデアとか考慮すべき事項とかはいくつか持ってます。こんな感じ：

• たぶん、手動で登録するリンク集みたいなものでは手間的に立ちゆかない。
• そういう記事を書いてきたブログのアンテナとかRSSフィードとかを使ってる人は使ってるのだと思うのだけれど、もっと明示的に、論文単位で扱えるほうが良いんではないでしょうか。
• それはWikiになるのかもしれないし、トラックバックセンターにしてもいいんだけれど、とにかく自薦他薦を問わずに登録してゆける形にしていけばリンクを蓄積することができて役に立つんではないでしょうか。
• ブログの著者的にはトラックバックを飛ばすだけでよいくらいまでには登録する手間を省かないと使ってもらえない。
• でも、雑然と時系列でエントリが並んでいるだけだったら、アンテナかRSSリーダ使った方がマシ。ある程度カテゴリ分けなりなんらか整理された形がないと。
• かといって、Yahooみたいなカテゴリ別分類みたいなことをするのは手間がかかる。
• データベース化して検索するというほどにはエントリがないし、そういうことはGoogleにやってもらえばよい。
• トラックバックでも登録できて、自力で見つけたサイトを登録してゆくことも出来るWikiのようなものがつくれればよいのかな。
• ソーシャルブックマークは近いかもしれないと思っています。以前Nature Publishing GroupがやっているConnoteaを試用したり、いくつか紹介エントリを書いたりしたことがあるのですが、わたし的には続きませんでした。タグ付けめんどい。
• ブログのエントリを一つの単位とするよりかは、論文を一つの単位とするほうが良いようには思うのだけれど、Connoteaのように論文を主体とするよりは、その論文に対するコメントが何処にあるかわかるような形の方がよいように思います。
• ソーシャルブックマークに関しては、私自身は、利用者が個別にリンクを作ること(自分でタグ付けとかしてリンクを作ること、たとえば、個人個人のはてなブックマークをつくること)自体にはあまり意義を見いだせないけど、全体としてできた一つのリンク集(たとえば、はてなブックマークの「ホットエントリー」)は便利だと思います。Connoteaはあくまで前者のタグ付けによる整理のほうが中心で、後者のような人気エントリがあまり役に立たない(たぶん、分野によって興味の向きどころが違うため)というところがあまり利用しなかった要因だったような。これはひとつヒントになります。みんながおもしろいと思うネタを扱っているところが何処にあるかがわかるのはたしかに便利だけれど、脳科学一つとっても分野ごとにそれは違っている。そのような状態でも集約サイトは役に立つだろうか。
• ある意味、2000年代前半のニュースサイトみたいなものをもっとWeb2.0(w っぽくしかも狭いフィールドでやったらどうなるか、ということを考えているような気もする。
• それでもやってみるとよいかなと思います。
• はてブのコメント欄みたいな機能によって、各ブログにコメント書き込みをするには敷居が高いと思っている人がもっと気楽に短評をつけてくれるかもしれない。(「これはひどい」タグとかね米笑)
• JSTが始めたScience Portalにかんしてはさっぱりピンと来ませんでした。関連づけて考えてみる価値があると思うのだけれど。これって以前森山氏のサイトで書いてあったサイエンスライターの養成みたいな話と関係があるんだろか。っつうかそっちは文科省か。

以上、まとまらぬままに。

■ LTPと学習

前回のエントリのBear論文についてryoさんがコメントしてます。Inhibitory avoidance learningという課題が鍵であるらしい。

私自身はEdvard I. Moserのsaturation論文でかたがついてたような気がしてたけど、そうでもなかったようです(20040731のエントリに短いコメント有り)。Moser論文のPerspectivesを当のT. V. P. Blissが書いていて、

"Striking though the results of Moser et al. are, skeptics may remain unconvinced. Almost half the tetanized animals demonstrated residual LTP; in fact, the average residual potentiation in this group was no different from that seen in previously untetanized control animals."

なんて書かれているところを見ると、結果としてはそんなに強くなかったらしい。

あと、今回はじめて気がついたけど、Science '93 "Association between brain temperature and dentate field potentials in exploring and swimming rats."(water mazeとかをやらせたratのDGのfEPSPが上がるのは、体温上昇のせいである、としたやつ)はMoserの論文だったのですね。

つれづれと。

■ 論文いろいろ

班会議の方は無事終わりました。もっと幅広い宣伝の必要を感じたり。一方で、このサイトでの進行報告を見てポスターを見てくださった方もいて、ありがたい。
んで、そこで話題で出てましたが、大木さんのin vivo optical imagingの第2弾がNatureに出てます："Highly ordered arrangement of single neurons in orientation pinwheels" 今回のはpinwheelについてのもの。まだ旅先なので見てないけど、著者にBonhoefferが入ってる。
Scienceの方では、学習でLTPが起こっているかどうか、という基本的かつ未解決な問題についに証拠が出た、という論文("Learning Induces Long-Term Potentiation in the Hippocampus" Mark F. Bear)とLTPのmaintananceとspatial memoryの保持とに関する論文"Storage of Spatial Information by the Maintenance Mechanism of LTP"とがback-to-backというか片方がarticleで片方がreportという形にて。Tim V. P. Blissがperspectiveを書いてる。

■ はてなのウクレレ記法使ってみた

ポスター作り、終わんねー。新事実発見したりとか。良くも悪くも。

しょうがないから、このあいだの花火の時から置きっぱなしにしているウクレレ(famousのFU-200)かき鳴らしまくり。深夜の階段の踊り場に鳴り響く、C-Em6。Em6はE-G-A-Bで音がぶつかるヴォイシングにしたらいいかんじ。そういえばはてなのウクレレ記法があったよな、とか思って作ってみる。まだはてなのアカウントあるし。

はてなダイアリー上で[uke:CM7@2000 Em@2540]と入れると上のpngファイルが生成される。Em6がなかったのでEmとして表記しときました。つーか、@の前をなんとでも指定できる(文字制限くらいは入れとくとして)ようにしとけばいいのだけど、そうなってない。

空が明るくなってきた。

…というエントリをうち帰ってから作りました。いま5時。

…というエントリを札幌着いてから投稿しました。もうすぐ発表。

■ Unconscious cognitionの三つのcriteria

今日も今日とてレコーディングしてから統合脳班会議のポスター作り。ギリギリまでポスターに入れられるspecimenのデータを狙っていたのだけれども、思うようにはいかず。ま、こうやって集めたデータがあとで役に立つはず。

vikingさんのエントリでPerception & Psychophysicsに出た"Criteria for unconscious cognition: three types of dissociation" Schmidt and Vorbergというのを知りました。

これは以前わたしのところで取り上げた"Implicit perception and signal detection theory"に関連する話題ですな。

そのときのエントリの話をすると、awarenessの報告を元にしたdirect measureと、awarenessに依らない行動としての報告indrect measureとのdissociationとしてimplicit percetionを捉える、という話でした。Awarenessというのはおそらく、all-or-noneな現象ではなくて、もっとgradedなものである、というかall-or-noneであるというのはあくまでassumptionでしかありません。だから、direct measureにはsignal detection theoryによるsensitivityを使うべきであり、awarenessのあるなしの報告のような二分法(DehanneのprimingのfMRIで使われているような)では不充分、というのがNature Reviews Neuroscienceのメインのメッセージのひとつでした。

Awarenessがgradedな現象であるかということに関していえば、たとえば、BlindsightのG.Y.さんのawarenessの報告では、awarenessの強さは4段階のスコアに分けて解析されていました：

• score 1: Unaware - There was no feeling of something being there. A total guess.
• score 2: Aware - There was a feeling that something was there and guessed the direction.
• score 3: Aware - Fairly confident of the direction.
• score 4: Aware - Certain of the direction.

(Zeki S, Ffytche DH. "The Riddoch syndrome: insights into the neurobiology of conscious vision." Brain. 1998 121:25-45より。)

こういうことを踏まえて、awarenessをgradedなものとして分けて扱おうとするhuman imaging studyもあります。NeuroImage 2006 "An fMRI study of the neural correlates of graded visual perception."

んでもって、Nature Reviews Neuroscience 2005 "IMAGING IMPLICIT PERCEPTION: PROMISE AND PITFALLS"では、direct measure (D)とindirect measure (I)との関係をプロットしてやって、D=0のときにI>0であることを示すことによって、implicit perceptionのobjectiveなcriteriaとすることを提唱していました。

んでやっと今回の論文ですが、Nature Reviews Neuroscience 2005で言っているような方法(この論文では"simple dissociation"と呼んでいる)以外にもう二つの方法があることを示しています。2番目が"sensitivity dissociation"で、単に、D<Iであることを示すというもの、つまり、D=0でIの値を直接測定したり、外挿したりしない方法ですな。これでオッケーなら話は楽だが、なかなかそうはいかない。3番目が"double dissociation"で、ある操作(lesionをつくるとか、maskingをかけるとか)がDを大きくするのにIを小さくするとか、その逆とか、とにかく効果の向きが違う。この3番目がいちばんassumptionが少ない、というのが著者の意見だというのがabstを読んでわかったことです。

重要なので、読んでみます。

このへんの話題はラボセミナーでとりあげるネタとしてキープしておいたのだけれど、次回はもう少し初歩的なところでアプローチする予定(hit/miss/false alarm/correct rejectionの分類を使ったsingle-unitやBOLDの解析)。前提を共有することがとにかく重要なのです。

■ In vivoでawake behavingでwhole-cell recording

Neuron 8/17号。Whole-Cell Recordings in Freely Moving Rats

この論文がどうかではないのだけれど、intraでもwhole-cellでも、awakeのbehavingでsystemと組み合わせると、subthresholdのmembrane potentialのfractuationがどういう情報を持っているか、とかマニアックめな方向へ行ってしまうのがなんか歯がゆいなあと思う。なんかもっとすごいことが出来そうに思うので。

Referenceからまとめ：

• Nature Neuroscience 4, 184 - 193 (2001) In vivo intracellular recording and perturbation of persistent activity in a neural integrator D. W. Tank
• Nature 427, 704-710 (19 February 2004) Whisker movements evoked by stimulation of single pyramidal cells in rat motor cortex Bert Sakmann
• Pflügers Archiv 2004 In vivo, low-resistance, whole-cell recordings from neurons in the anaesthetized and awake mammalian brain Bert Sakmann
• Neuron, Volume 27, Issue 3, Pages 461-468 Active Stabilization of Electrodes for Intracellular Recording in Awake Behaving Animals M. Fee

■ David Chalmersのphoto gallery

ググっていろいろ回っていたら、いろんなconsciousness studyの人たちの写真を撮っているサイトを発見したので確認してみたら、David Chalmersのサイトでした。学会のポスター会場風景とかいろいろある。Weisskrantzの顔とかはじめて知りましたよ。ツーソンのポスターはみんなカラフルですな。ちょっと文化圏が違っていてビビりつつもあこがれるのだけれど、そのうちチャレンジ、ということで。ほんと、英語できないとつらいですよ。
これを機に、David Chalmersのブログ"fragments of consciousness"もRSSリーダに登録。

■ イギリス人とカラオケ

神経科学で招待されたイギリス人の研究者がうちのラボへ来る。
彼自身の仕事もおもしろかったけれども、タフさのほうが印象深い。
カラオケ接待、ということでラボメンバーとシダックスに行って英語の歌を心おきなく歌う。
彼の第一曲目はいきなりDavid Bowieの"Ziggy Stardust"。どうやらそういうのが好きらしい。かと思えば次の曲はRadioheadの"Any one can play guitar"。おもわずこちらも"I wanna be wanna be wanna be Jim Morrison"のフレーズ一緒に歌ってみたり。
そうとなればこちらもUKロック-ブリットポップ系で攻めてみることに。Oasisの"Don't look back in anger"からStone Rosesの"Elephant stone"へ。"Creep"歌えるか、ってきくからもちろんって答えて一緒にRadioheadの"Creep"を。
そのあとはお互い知ってる曲でどっちがメインかわからない状態。Blurの"For tomorrow"とか、The Smithsの"Boy With the Thorn in His Side"とか。"You have a good taste of music"とか言われてまんざらでもない私。
んで最後はQueenの"Bohemian Rhapsody"で締め、ってそれカラオケで歌う曲じゃないでしょ、と言いつつも曲を入れたのは私でした。
というかんじで楽しい飲みでしたがその後4時までラーメン屋にいて、寝て、出すもん出して、9時からレコーディング。これっじゃかっらだにいいわっきゃないよ、ってかんじ。

■ 神経科学は無事に終わりました

ごぶさたしてます。元気にやってます。レコーディングがやっと軌道に乗ったところ。
神経科学の方は無事に終わりました。初の座長経験も、時間が余って無理矢理質問をひねり出してみたり、かといえば時間がないので早めに次行こうとしたときに限ってNewsomeが質問してたりとか。
諸先輩および同年代の研究者と飲んで、みんな頭いいなあと感激しつつ深酒。
京都へのラーメンツアー的観点では、背脂好きとして銀閣寺口の「ますたに」を選択。良かったけど、辛味噌はあまり好きでない。だからはじめの方は良かったけど、スープが混ざったらあまり良くなくなってしまった。あと、京都駅を出る前にちょっと歩いて「新福菜館」へ。ここは好き。食べてるとだんだん飽きてしてしまうのだけれど、それは空腹でないのに行ったせいだと思う。一見びっくりするスープの色とか、豚の味とか、常滑の「八百善」を思い起こさせます。「八百善」はでかい角煮というプラス要素があるので、こっちのほうが好きかも。

お勧めエントリ

• 細胞外電極はなにを見ているか(1) 20080727 (2) リニューアル版 20081107
• 総説 長期記憶の脳内メカニズム 20100909
• 駒場講義2013 「意識の科学的研究 - 盲視を起点に」20130626
• 駒場講義2012レジメ 意識と注意の脳内メカニズム(1) 注意 20121010 (2) 意識 20121011
• 視覚、注意、言語で3*2の背側、腹側経路説 20140119
• 脳科学辞典の項目書いた 「盲視」 20130407
• 脳科学辞典の項目書いた 「気づき」 20130228
• 脳科学辞典の項目書いた 「サリエンシー」 20121224
• 脳科学辞典の項目書いた 「マイクロサッケード」 20121227
• 盲視でおこる「なにかあるかんじ」 20110126
• DKL色空間についてまとめ 20090113
• 科学基礎論学会 秋の研究例会 ワークショップ「意識の神経科学と神経現象学」レジメ 20131102
• ギャラガー＆ザハヴィ『現象学的な心』合評会レジメ 20130628
• Marrのrepresentationとprocessをベイトソン流に解釈する (1) 20100317 (2) 20100317
• 半側空間無視と同名半盲とは区別できるか？(1) 20080220 (2) 半側空間無視の原因部位は？ 20080221
• MarrのVisionの最初と最後だけを読む 20071213

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