paper20031129 最近の更新履歴 ＳＦＪ

第 回日曓ゆら 現象研究会抄録集 p.38-45 2003,11,29 ^明昙大学

生命 ュ 論と

脳単一 ュ ン活動 1/フ ゆ ぎ 研究 意義

―ゆら 科学 立場 ら 応用情報科学専攻 組織論 学問論―

山曓片 璋

Life Fluctuomatics and Significance of Research Pursuing 1/f Fluctuations

in Central Single Neuronal Activity

Mitsuaki YAMAMOTO

"Life fluctuomatics" is one of the categories of fluctuomatics. Fluctuations observed in a living organism show essential aspects of the functional states of the organism, reflecting their performance in processing and controlling information. Therefore it is important to measure fluctuations in various signals simultaneously across as many as possible of the numerous levels in the hierarchical structure of molecules, cells, tissues, organs, and the creature itself. The data collected is analyzed according to its characteristics and a system model is created in order to interpret the dynamics of the fluctuating phenomena in the living organism. From the viewpoint of integrative physiology, this process is seen as necessary to understand the mechanisms of living organisms in functional states, and it might be useful to predict and design individual behavior patterns, especially for our healthy and comfortable life.

キ ワ 生 ネメェスュアブゾ゛ェケ論 応用情報科学 ゆら 科学 脳単一ッュヴュン活動

Keywords Life Fluctuomatics, Applied Information Science, Science of Fluctuations, Central Single Neuronal Activity

1.

^に

武者利 氏 強力 ゜ック゚ゾ゛ノ より 1拡拠拡 発足 日曓ゆら 現象研究会 1イ ろう いる 間 1拠 回 研究会 開催 れ 約 1イ0 件 発表

れ 会員 よる一般発表 ほ 多様 専 門家を招い 計 幹幹 件 特 講演を企画 ゆら をゥ ヴワヴチ 議論を展開 う 第 年 回 ら 第 1平 回 イ平 件 ゆら 科学 ～10 掲載 れ 森 出 ら刊行 れ いる⁽¹⁾ り られ ゾヴブ い

れ 学 性 強い あ 日 ゆら いう

言葉 民権を得 専門家 私 日常生活

使われるよう いる ゆら 複雑系

わり 物理系 生 系及 人間社会系 るゆら 持 意味 い 人間や 社会 ゆら 効用等 十 議論 れ いる 言い い 片

う 中 筆者 曓研究会 事 武者 佐藤 八 平001 11 暻 東京大学 開催 れ 第 1幸 回 研究会 ドヅャタ゛ケィセクョン 閉塞感 打破 大学 創り ―ゆら 科学 立場 ら―を企画 幸 ドヅ モケダを仰い 約 ィ 時間 わ る熱心 討論を展開 い

い 特 危険社会 いわれる世界や日曓 現状を 考慮 る ゆら 科学 思想 要性 認識 れ

大 穫 あ 内容 曓研究会 ゞゟノヒ

ヴグ 掲載 れ いる ら 平00平 11 暻 東 大学 開 れ 第 1幹 回研究会 い クンフグゞヘ ゆら 科学 情報科学 を東 大学大学院情報科学研究科 共 催 ゆら 科学 理念 学 性を標榜 いる情報科

学 れ 大 り いる を認識 る

内容 ネメェスュアブゾ゛ェケ―ゆら 科学 技術 題 東 大学出 会 ら刊行 れる予定

ある ネメェスュアブゾ゛ェケ 述 るよう ゆ ら 科学 技術を意味 る言葉 ある 片

よう 平 特 企画を担当 立場 筆者 昨 ゆら 科学 理念を基曓理念 据え 情報科学を 学 組織 応用情報科学専攻 設置を東 大学 ら 国 要求 る機会を得 い れ 認 られ 曓

ら教育研究 開始 れる いる 曓講演 よう 論理 新専攻を要求 ゆら 科学

情報科学 応用情報科学 一 あ

る生 ネメェスュアブゾ゛ェケ論 筆者 行

脳単一ッュヴュン活動 計測ン解析ン解釈研究 よう

関わ い 等々 い 研究会 る講演

異例 ケシ゜ャ ある 許 い 新専攻 組織論 学問論 両面 ら述 頂

片

2

^{． 日本ゆ ぎ現象研究会 ョ ュ}

動を 簡単 ヤニュヴ る 第 1

回～第 1幹片回研究会 特 講演計 幹幹 件 第 年 回～1平 回 い ゆら 科学 ～10 録 ゾヴブを 東 大学大学院情報科学研究科

980-8579^{片 青葉 荒巻 青葉}05 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University,

05 Aza-Aoba, Aramaki, Aobaku, Sendai 980-8579

整理 数学ン解析法ン工学 1幸 件 物理ン 学 平平 件 学ン生物学ン生態学 平平 件 人 文ン社会科学 1年件 芸術 ィ件 いる

多岐 わ る 関わ いる る ほ

ゆら やテ゜ゲ 関わる多 専門的研究 果 毎回 研

究会 発表 れ 言う い 専門

家を中心 年 1 ヒヴケ 開催 れ いる 物 理系 るテ゜ゲ 1/フ ゆら 関 る国 会議 武

者ら 中心 り貢献 述 必要 あ

る う る 日曓ゆら 現象研究会 自然科学 立場 らテ゜ゲやゆら 関 る専門的研究 果を挙

一見ゆら 関 い 思われる 人文ン社会科学や芸術 を含 多様 専門家を招 い 学 的ン総 的 学問 交流 場を提供

いう点 特徴 ある 言えよう

3.

^{ゆ ぎ 科学と}

3^･1 生体情報学-生体情報工学

主張 筆者 個人的 見解 述 い ある 筆者 共 研究者 中 ら

れ 約 間 わ り 生体情報工学 を工学部 情報工学科 学生 生体情報学 を大学院 情報 科学研究科 学生 講義 れら 講義 い 筆者 キ゜゠ンケ 生体情報学 ゾェテュグヴ

生体情報工学 表裏一体 学問 ある 生体 情報学 基曓的手法 生体情報 信号 計測ン解析ン解 釈 ハュコケ ら る 解釈 情報ペタャ 創出 よる解釈 いう意味 ある 良いペタャ 現象

ゆら 曑来予測を 能 る いう意味 クケゾヘ ベィッゲヘを説明 れる ある 生体 生身 身体を 々自身 ある ら良いペタャ

々自身 行動 タギ゜ン 結 ある れ 生体情報工学 目指 目標 ある 等々 い 主張 れら 主張 背晙 筆者 中

よる一連 脳単一ッュヴュン活動 計測 解析研究 薬理学的及 クケゾヘ論的解釈論 展開研究 ^2),(3) 動 物を用い 長時間心拍モゲヘ 計測 解析研究及 制 御論的ペタャ 研究 ^4),(5),(6) 睡 及 生体モゲヘ 関 る ダセハジゞンペタモンエ 研究 ⁷⁾等 ある 片

3^･2 ^{ゆ ぎ 科学片}

れら 生体情報学 生体情報工学 る一連 教育 及 研究 果 基 い 主張内容を ゆら 科 学 内容 適用 る を提案 い わ ゆら 科学 基曓的 揺ら 現象 片

計測 調査 観察 観測 測定 片 解析 信号解析 時系列解析 片

解釈 ピダペセハペタモンエ ダセハジゞンペ タモンエ 片

年 ハュコケ ら る れら キ゜゠ンケ 目標 揺ら 現象 背晙 在 る物理的ベィッゲヘ

理解 ある りわ 曓研究会 中心的課題 長 時間相関 基 1/フゆら 現象 解釈論 暷 ビセダ 複雑系科学 中心的課題 ある ゆら 科学 う 一 要 目標 ゾェテュグヴ 側面 あり ゆ ら 予測 予測 基 い 診断 クケゾヘ設計 治療 デヴチ及 サネダ的 ゆら 制御等 ある ら 予 測ペタャ 創出 程 ら生 れる予測残差を活用 発見 科学 ゆら 科学 寄 る新 い 考えられる 述 ⁽¹⁶⁾ 曓研究会 ゆら 快適 人間 生活 活用 ⁸⁾ いうゾェテュグヴ 面 見逃

い 確率共振現象 活用 範疇 入る 暷近注目 れ いる⁽⁹⁾ 筆者 ゆら

複雑系 ゆら を生 る ら りを複雑系 制御 や活性 活用 る いう提案 試 を いる 述 ⁽¹⁰⁾

わ ゆら 科学 内容 記 年 目 片 発見 タヴシブ゜ッンエ等 片

活用 感性工学 確率共振 複雑系制御等 片

を加える 適 い 考える う る

ゆら 科学 キ゜゠ンケ 面 ゾェテュグヴ 面 ら 芸術 面 ある いう ある 曓 研究会 英文 を 編バミバポピモピ片グモモマヒ至バャ至マポ片フマメ片先ヒ至ピポヒピん片グメャ片 バポビ片光ピヒ景ポマホマ普止片マフ片吉ホuヒャuバャ至マポモ 編グ先グ光ピ吉

意味 あ 思われる 4.

^{情報科学と}

4^･1 ^{東 大学に け 情報科学}

あらゆる学問を考え 情報 わりを持 い学問 在 い ら 情報科学 あらゆる従来 科学 内包 れ いる いえよう 東 大学

情報科学 概念を 自然科学 人文ン社会科 学 包含 る学 的ン総 科学 発展 る 曓来 姿 ある あらゆる学問 間 相互 作用 中 ら 単 る技術ン知識を越え 新 い知 地 を り拓 を 能 る学問 定義 1拡拡年

3 ^{専攻体制 情報科学研究科を創設 わ 数} 学 物理 デヴチンサネダ 情報技術 ゚ャガモゲヘ ク ケゾヘ制御 情報伝 生体情報 ュピゾ゛ェケ 音情報 科学 理系 ら る情報基礎科学専攻及 クケゾ ヘ情報科学専攻 言語 心理 哲学 政治 経済 社会 ベタ゛゚等 人文ン社会科学 諸 都 工学 ら る 人間社会情報科学専攻 いわゆる文理融 年 専攻体制

研究科 ある よう 組織 れ れ 学問 独自性を堅持 ら 暼形無形 相互作用を模索 ら学 的ン総 的情報科学 教育研究 れ ある 創設以来 10 を経 昨 学問 間 一層 相互作用を活性 る 組織再 計画 れ

4^･2 ^{個 行動 ンを教え 情報科学}

計画立案 筆者ら 情報科学 定義 問題を改

考え 人間 情報 素朴 考え

れ よ 人間 心 多 れ少 れ動 れる あろう 心 動 行動 引 起 れ 社会性 生

る 情報科学 情報 よ 人間 心 を動 行動 社会活動 形 れる ら りを解明

る学問 ある いえる ろう ら り

わ れ 人間や社会 行動を予測 予測 基 い 行動やクケゾヘ タギ゜ン る あり れ 情

報技術 理想 姿 ろう 場 要 フ゜

ンダ 心を動 行動 る主体 個 人間 あり社会 ある いう ある 情報科学ン 情報技術 時間軸 在 る 個 行動 タギ゜ ン 期待 れ いる 具体的 え 人間 健康生活

教育 タギ゜ン等 個々 人 全 異 る

期待 れ いる いう ある 自然科学

よ人文ン社会科学 よ従来科学 い 均的物 事や 均的人間 い 一般則 理 称 追求 れ 来 を考える 情報科学 著 い特徴 言えよう

よう 見る 人間 生 い 解決 曓 質的 要 問題 人間を扱う人文ン社会科学 る 予測 問題 方 ある る わ ゆら 見え隠れ いる物事を詳細 観察ン調査 多様 り 口 ら関 性を 析 文献や歴史 照ら 洞察 る いう人文ン社会科学 方法論 改 注目 れる

複雑系を 人間 関わる物事 れをゆら 土俵 い ん乗 ゆら 性質をよ 解析 うえ

れを積極的 活用 予測 活 いう手法 開 発 要 る 思われる 片

4^･3 ^{情報科学 バッ ン 赤池理論 (11)}

ェュヴゲ゚セハ れる 物事 ゆら 面 ら り組ん 現代統計科学 到 赤池理論⁽¹¹⁾ 思想 れ 基 手法 ある 理論 よれ 個々

物事 見られるゆら 背晙 れを生 る構造 ベ ィッゲヘ 在 いる 考える 構造 ヅセダワヴェ を 複雑系 れ あり ベィッゲヘ 複雑系 要素 間 相互作用 れ ある 要 る 複雑系 ヅセダ ワヴェ構造を プェュ 見 要素間 因果 関 立 いる れ ネ゛ヴチトセェ 相互 作用 在 る ブェュ 現象 一見複雑 ゆら

観測 れる る見方 ある ヅセダワヴェ 神経回路網 よう 物理系 人間関 よ う を含 抽象的概念 用い いる 片

赤池理論 複雑系 ら計測 れるタヴシ 見られるゆ ら 解析を行う より れを説明 る 数理 ペタャを創出 る手法を教え れ いる 私

ペタャを物事 予測 供 る る ある 赤池 理論 優れ いる点 単 るタヴシ解析 枠を越え 物事 因果関 法則を積 れ れ キ゜゠ ンケ 世界 ら えられる知識を活用 る より 予

測誤差を飛躍的 る る を示

ある れ 予測 単 タヴシ ら数

理的 予測 る 使える知識 活用 よう る思想 ある ら 赤池理論 知識 れ い い経

験等 予測 寄 得る を理論 実証

片(12), (13), (14), (15)_{片 片}

4^･4 ^{情報を と 知識 と 経験 に分け 片}

要 る 理論 ゆら い タヴシ

背晙 ある れ れ キ゜゠ンケ 蓄積 知識 ら 経験 いう 種類 情報 基 曑来 時間経 を示 予測式を統計的 理性規準 則 創出 る手法を教え れ いる ある⁽¹⁸⁾ 経験 知識 い い 事前確率 視点 ら予測 寄 る

情報 ある 情報科学 研究者 統計科

学 精通 る 実質的 内容を伴う れ れ キ゜゠ンケ 中身 入 行 肝要 ある いわれ る れ 知識 経験 部 を予測ペタャ 如何 り入 れる 断 各研究者 任 れ いる ら ある 片

4^･5 ^{発見科学に 貢献 てい 赤池理論片}

よう 思想を持 赤池理論 予測ペタャ 出力 観測タヴシ 差 わ 予測残差 中 キ゜゠ンケ 立場 ら見 意味 ある情報 含 れ いる を明ら

わ 原タヴシ タヴシトンェ 蓄積 れ ペタャ群 ら るペタャトンェ ら 新 い情報 得られる を教え れ ある⁽¹⁶⁾ よう ゆら

面 ら立 向 う赤池理論 手法 物事 因果関 捉え れ い複雑系を対象 ら キ゜

゠ンケ 主要 目的 ある予測 いう作業を 能 る暼 力 手法を える 発見科学 いわれる新

大 貢献 いる ある 片

4^･6 ^{バネ ッ 今日的再現片}

以 より 物事 関 るタヴシ 計測 ジ゜ヂプ ェケ い 数学的解析 自然及 人文ン社会

れ れ キ゜゠ンケ 教える諸知識 経験 入 よる 予測則 創出 ら 予測 基 計画 設計 制御

れら 総 程 技術ン知識を基盤 置い 平0世 紀型 明ら 異 るドメジ゜ヘを提供 り 学

的ン総 科学 情報科学 わ い

ある 思われる ゆら あるタヴシ 面 ら り組 観測タヴシ 知識 経験 ら曑来 タヴ シを予測 曑知 法則を発見 る いう思想 数学的手 法を 出 現代統計科学 情報科学 格 いえよ う れ _{N. Wiener} よるキ゜トヅゾ゛ェケ 日的再 現 る を指摘 い⁽¹⁷⁾ 片

4^･7 ^{原点 計測に、モ 進 片}

カベンダ れ ら い 点ある 第

予測ペタャ 創出作業を行う 決定的 要 要 素 対象 る物事 えるタヴシ 情報 ある タヴシ 全 出発点 情報 あり れ 在 る

理論 前提条件 ある ゴュ ら出

発 る場 何を置い タヴシ 観測ン計測 暷 限 必要条件 ある いう ある 人文ン社会科学

キ゜トヅゾ゛ェケ 入期 期待 れ 果を タヴシ 貧弱 あ よる 考え

られる 第 ペタモンエ 手法 タヴシ 基 ピダペセハペタモンエ 手法 ほ 決定論的 ダセ ハジゞンペタモンエ 手法 ある ある 特 自然科 学 計測技術 進歩 伴い 要素事象 ベィッ ゲヘ より詳細 解明 れるよう る 連れ 知 識や関連理論を 入 ダセハジゞンペタモンエ 能

る 思われる 結果 ゆら 解釈 一層進 ゆ

ら 見えるよう る れ い

よう 自然科学 果 れ 生活を いる人間

還元 れるよう る ゆら 々 前

立 るよう る ろう 々 常

ゆら 土俵 物事を見 る 肝要 ある 思われる⁽¹⁸⁾

片

5

^{. ゆ ぎ 科学 理念を基本理念と 応用情報}

科学専攻について

記 考え 基 い 情報科学 趣 を陽 実践 る専 攻組織 応用情報科学専攻 新設を国 要求 わ

ある 新専攻 社会 る諸々 個 問題解 決 挑戦を積極的 推 進 る 手法 汎 用 を目指 教育研究を行い 広い視 を持 問題発見

解決能力を身 社会 諸 る指 的人材

養 を行う を目標 いる 以 専攻 目的 ある学生 教育内容を示 博士課程前期 課程ィモ ゥュメヘ 表 特徴を説明 講 及

各 研究ゾヴブ例を示 片

5^･1 ^{キュ 片}

博士課程前期 平 課程 ィモゥュメヘ 以 特徴を 暼 いる 片

専門科目 中 ゆら 科学関連科目 称 る 科目群を り入れ 片

物事 ゆら 曓質 ある 立場 ら 物 理ネメェスュアブゾ゛ェケ論 及 生 ネメェス ュアブゾ゛ェケ論 いうゆら 科学 技術 い

論 る 科目を設

人間-ュピセダ情報学 健康情報学 いう福祉ン健康

科目を応用 特 意識 設 片

トメンケ感覚を備え 人材養 情報科学及 ゆら 科学 学 性 視点 ら 文系関連科目を設 る 全専攻共通 カ゚ィモゥュメヘ 情報 法 制 論 情報倫理学 学 情報科学論を設

片

5^･2 ^{講 及び分 編成と研究 片}

応用情報科学専攻 応用情報技術論講 応用生 情 報学講 大講 よ れ いる 前者 理系片

異 ら る大講 あり 者 文系 認

知情報学を り入れ 文理融 大講 ある 各大講 含 れる研究 ゾヴブ例を以 記 片 応用情報技術論講

物理 ュ 論 基

超伝 磁束 子状態や超伝 ン常伝 接 系 基曓物性 半 体ン金属ヂテ構造 るケヌン情報 制御等片

情報通信技術論 基

端情報通信クケゾヘ る情報 高 観測ン解析ン構築技 術 個性を尊 る情報資源 索ン管理技術 統計処理を用 い ヅセダワヴェ異常検出クケゾヘ 構築等片

人間- ッ 情報学 基

超対話型福祉ュピセダ開発ハュグゟェダ 要素技術 全 体クケゾヘ 人間共生ュピセダ 高安全クケゾヘ等片

情報通信 ウエ 学 情報クヂグヴコンシヴ

記号知識 ドシヴン知識 獲得ン表現ン蓄積ン利用 手法 方 式 ゠ヴグゟンダ ブャス゠ヴグゟンダ ペタャ 特性解析等片

情報ネッ ワ 論 情報クヂグヴコンシヴ

ヅセダワヴェ運用 電磁テ゜ゲ よる妨害抑制 よる通信 高 信 広 域ケダモヴヘ配信時 ダメネ゛セェ等片

流動 情報学 流体科学研究

学 視 画像 ら流れ場を数値再構築 る方法 交通 社会 集団 挙動 人間 心理状態 る クョセェ 数値 ペタャ構築 クプュヤヴクョン等片

表 博士課程前期 年 課程 キュ 編成

◎共通基盤科目

情報法 制 論、情報倫理学、学際情報科学論

◎専門科目

○ゆ ぎ 科学関連科目---物理 ュ 論、 生 命 ュ 論 、 バ モ ン 論 、 複雑系統計科学、経済物理学、時系列解析論、

ッ 制 御 論 、 生 体 情 報 工 学 、 流動 情報学、応用代数学 幾何学、 機械 計測制御論、計 行動分析論

○情報技術関連科目---情報通信技術論、情報ネッ ワ 論、 応用知能 ウエ 学、 ン ン ョン集積学、

論、視覚情報処理系統合モ 論

○福祉 健康関連科目---人間 ッ 情報学、健康情報学

○文系関連科目---認知情報学、学習情報学、人間哲学情報論、 社会心理情報学、言語 キ 解析論、情報制 政策論

○演習科目---特別演習 ン ュ 関連

○必修科目---応用情報科学 、応用情報科学研修グ、 応用情報科学研修ケ

応用生命情報学講

生命 ュ 論 基

生 現象 ゆら 計測ン解析ン解釈 統計ペタャを用い 信 号ン画像ン知識情報処理情報 ヤヘ睡 時相動性 よ 持続性 脳活動 計測ン解析ン解釈等片

バ モ ン 論 基

感覚遮断 睡 時脳波ジ゜ヂプェケ 解析 心臓血管系 制 御ペタャ 生体モゲヘ機構 ペタャ 応用 海馬ケメ゜ケ

る 学 よ ブャスッュヴュン計測 大規模神経回路網 クプュヤヴクョン等

認知情報学 基

ナュヴブン゠メヴ 認知心理学 知覚 る潜在的処理 程 選択行動 潜在的影響 程 護場面 痴呆高齢者 心理 特性評価 ドヴゥンサン病 運動制御 関 る認知心理学等片 10 ン ン ョン集積学 電気通信研究

確率的動作や積極的能動性を り入れ 集積 ッュヴュカンヌ ュヴシ 知的連想記憶クケゾヘ 集積 磁束 子を考慮 超伝 相ペヴチ 子カンヌュヴシ 構 等片

11 健康情報学 保健管理コンシヴ

学生 メ゜ネケシ゜ャ 健康 害 睡 時 吸 害 消 器系 診断 非侵襲的ペッシヴ 精神行動制御機構 人間チセ ェ 検者を対象 喫煙習 健康 害等片

ネメェスュアブゾ゛ェケ フホuヒャuマボバャ至ヒモ ゆら 科学 技 術 いう意味を内包 言葉 ある 曓研究会 ゆら 関わる 10 数 亘る学 的研究活動を あらゆる物事をゆらい いる 扱う研究 ケシンケ あり得る いう提案を国 れ 認 られ ある

1ァ 複雑系統計科学 連携講 統計数理研究

積極的 仮説 投入 よる情報創出 手段 ペタャを通

現象 理解 ペタャを利用 統計的予測 るドメベヴシ 推定及 時系列解析技法 生体信号処理 ら得られる知見を

新 い信号処理方式 創出等片 片

片

6.

^{片 生命 ュ 論と}

6^･1 生活状態の生理学、生命科学を教えてく

生 ネメェスュアブゾ゛ェケ論 機能状態 ある生 体 見られるゆら 注目 キ゜゠ンケ ゾェテュグ ヴ い 論 る 置 る 機能状態 生 体 日常的 生活状態 いう意味 ある 生 体 子ン 細胞ン組織ン器官ン個体ン個体群 いう プェュヤパャ らブェュヤパャ い る階層構造を ､ れ れ 層内及 層間 多様 ヅセダワヴェを構 いるクケゾ ヘ ある 生 体 一定 機能を持 構 要素 階層 影響を ら相互作用 る複雑系

れる を意味 いる 生 体

日常生活状態 る動作ベィッゲヘを因果関 連鎖

説明 能 ある 思われる 逆

言え 複雑系 る ゆえ 生活状態 ある生 体 多様 ゆら 在 る 見られる ら 一般論 述

よう ゆら 計測 解析を行い 適 予測ペタャ を創出 れ 機能状態 ある生 体 動作ベィッゲヘを 理解 る る 能性 出 る 換言 れ ゆ ら 生 体 行 いる情報処理や制御 程を 昚

いる 能性 あり う ある れ ゆら 生

体 曓質を る ある いう る

実例を筆者 行 脳単一ッュヴュン活動 ゆら 計 測 解析 解釈研究 果 よ 示 ⁽³⁾ 片

6^･2 ^{生命フラクチュオ テ クス論の ント片}

生 体 個体 ヤパャ 階層を常 考慮 る よ 初 曓来 機能を論 る

るクケゾヘ あり 生 ネメェスュアブゾ゛ ェケ論 方法論 要 フ゜ンダ 個体ヤパャ 機能 状態を常 ペッシヴ ら 階層 ゆら を 計測 特性解析を行い 解釈ペタャ 創出を目指

ろ ある れ よ 統 的 生 体 機能 ベィ ッゲヘを論 る 能 る 片

わ 手法 よ 階層 ジ゜ヂプェケ

立脚 個体ヤパャ 状態 解釈 解釈ペタャ よる 予測 能 り 引い 対象 人間 場 予測 基 い 健康をタギ゜ン る 開 れる 期待 れ る 手法 学ン生物学 言葉 言え 生 体

部品 関 る試験管内生理学 至ポ片v至ャメマ片度景止モ至マホマ普止 偏 る 生 活 状 態 生 体 内 生 理 学 至ポ片 v至vマ片 度景止モ至マホマ普止 を 視 統 生 理 学 同ポャピ普メバャ至vピ片 度景止モ至マホマ普止 構築を目指 基曓 的手法 考え ら れ る 片

7

^{脳単一 ュ ン活動 1/フ ゆ ぎ 研究 意義}

7^･1 ^{研究 出発点}

脳 源事象 ある単一ッュヴュン活動 実験者 意図的 刺激を え い状態 よう 動的性質を示

あろう いう研究ゾヴブ 中浜 筆者ら 東 大学 学部脳疾患研究施設神経生理学教室 り組ん

1拡幸幹 あ 脳単一ッュヴュン いわゆる

自発発射活動を示 い 無麻酔 動物実

験 れを安定 長時間計測 る技術 当時日曓 完 れ い 実験タヴシ 首 よ 計測 れ

得られる神経゜ンドャケ時系列を よう 解 析 らよい いう い 理論 曑知 あ

研究 計測 解析 手法 開発研究 ら始

るを得 ある

筆者ら ヅカ 脳 ら単一ッュヴュン活動を 平ィ 時間何 時 計測 る 性実験手法 確立 計測 時系列 をタ゛グシャ る装置及 サネダゞ゠゚クケゾヘ 構築 り る一方 中浜 ブャカネ 程を定 的 評

価 る 入 従属 均相互情報 統計的

推定問題を解決 る 統計 開発研究 着手 開発研究 十数 を要 ⁽¹⁹⁾ 1拡拠幸 睡 生 理学 立場 ら意義 ある 考えられる一 果 得ら れ

7^･2 ^{脳単一 ュ ン活動 1/フ ゆ ぎと}

筆者ら ヅカ中脳網様体単一ッュヴュン 発火 ゆら 例外 ヤヘ睡 期 _0.01～_1Hz 域 1/f^{雑音様 ドワケヒェダャ密 特性を 徐波睡 期}

白色雑音様 特性を示 を 1拡拠幸 初 報告

(20) _{様 特性 橋網様体 大脳皮質体性感覚}

補足運動 第 視覚 視床腹側基底 外側膝状体 視床網様体 海馬錐体ッュヴュン群及 θッュヴュン群

脳ハャゥン゠細胞 い ^(3),(21) ら 暷近 メセ ダ 視床 腹側 ⁽²²⁾ 発見 れ 種を超え 晘 則 見 られる いる 筆者 ら 安静 覚醒状態 い 多 単一ッュヴュン活動 ヤヘ睡 期 よう 広

域 1/fゆら 特性を示 稀 あり ら 言 え 白色雑音様 ジ゜ヂプェケを示 を確認 い る 図 1 高橋 暷近示 メセダ視床 腹側 ッュ ヴュン活動 例を示

制御工学 クケゾヘ 種々 機能を い 要

素を組 わ 全体 ある 目的を るよう

作られ 機能体 ある いる 福島弘毅著 制御工学基 礎論 丸善 ₁₉₇₃ 一方 鈴木 生物情報クケゾヘ論 クケゾ ヘ 複数 要素 ら り 要素間 相互作用 よ 要素

見られ い新 い機能や性質 全体 創発 れる いる 鈴木良 生物情報クケゾヘ論 朝倉書店 ₁₉₉₁ 定義 ろ 在 いる生物系 わ 複雑系 クケゾヘ論的 定義 わ い 思われる

筆者 現象を睡 時脳単一ッュヴュン活動ジ゜ヂ

プェケ 交暶現象 れら ッュヴュン

個々 機能 独立 視床-大脳皮質系を中心

網様体や辺縁系 ら 脳 いる ら

実行系 ッュヴュン ミメマヒピモモマメ片ポピuメマポ映 を提唱 いる 片

よう 脳内 実行系単一ッュヴュン活動 睡 時 ゆら 性質を組織的 交暶 る現象 ベィッゲヘ い 脳 広領域を 徐 且 長時間 亘 調節 いる 言われる調節系ッュヴュン 睡 依 性 活動 動態 関 いる を 神経薬理学的実験^{(23), (31)} よ

明ら る 他方 全 ッュヴュン 共通 大域的抑制入力を持 ッュヴメャヅセダワヴェペタャ⁽²⁾を 用い クプュヤヴクョン研究 よ 実験結果 解釈 当性を明ら いる わ ヤヘ睡 期

見られる実行系単一ッュヴュン活動 1/フゆら コュ ダッン系等 よる大域的抑制 解除 れる カモ ン系 よる大域的活性 起 る よるッュヴュン間 相互作用 増大 基 い いる テンヤヘ睡 期 白色 雑音様 ケヒェダャ る 大域的抑制 強 大域 的活性 減弱 起 り ッュヴュン間 相互作用 弱

体 る ある (24), (25), (26)_片

図1 メセダ視床 腹側 ッュヴュン活動 意識 状態依 性ジ゜ ヂプェケ らッュヴュン発火 メケシヴ表示 発火 時系列

ドワケヒェダャ密 を示 徐波睡 _-ヤヘ睡 間 ケヒェダ ャ 傾 交暶 いる Ｗ 覚醒 安静時 ＳＷＳ 徐波睡

テンヤヘ睡 相 暷 深い り 言われる ＰＳ ヤヘ

睡 逆説睡 れる

――――――――――――――――――――――――――

7^･3 ^{睡眠科学 立場 みた結果 意義}

睡 テンヤヘ睡 期 ヤヘ睡 期 よ 構 れ

いる 日 常識 いる れ れ 睡

機能 い 十 解明 れ いる いえ い 筆者 脳単一ッュヴュン活動 計測 解析 神経薬理学的研究及 ペタャ よる解釈研究 結果 基 以 よう 仮説を唱え ⁽²⁷⁾

テンヤヘ睡 りわ 徐波睡 個々 実行系ッュヴ ュン間 相互作用 暷少 状態 あり ゠ヅャウヴ的 情報的 脳全体 暷 活動状態 ある れ 脳 実行系 大域的調節系 両者 活動を ら

代謝ン 体温 向 自らを制御 いる状態 ある 説明 テンヤヘ睡 活性酸素 還元 程 わ 脳 解毒 程 ある る井 仮説 いる⁽²⁸⁾ 一方 ヤヘ睡 ゚コスャカモン系 活性 れる一 方 コュダッン系 ゚プン系 チヴドプン系 除

活動 停 状態 る より大域的抑制 解除 れ 個々 実行系ッュヴュン間 相互作用 大 状態

あり ゠ヅャウヴ的 情報的 実行系を中心 る 脳 内発的 活性 れ 状態 ある れ 全 実 行系ッュヴュン 例外 見られる状態 ある 推測 れる ら クヂハケを含 在 るッュヴュン回路 萎縮防 機能を果 いる 予想 れる ヤヘ睡

脳 脱抑制状態 時実仮説 いる⁽²⁹⁾ 覚醒 い 外界 ら 入力 依 実行系ッ ュヴュン活動 多様 ゆら 出現 得る 大域的抑 制系 コュダッン系 ゚プン系 暷大 活動 いる状態 あり れ より脳 基曓的 安定制御状態 ある 推測 れる 覚醒時 脳 必要 回路 必要 応 選択的 活性 れるよう いる 推測 れる 以 実行系単一ッュヴュン活動 ゆら 計測 解析 及 ペタャを用い 解釈 基 テンヤヘ睡 ヤヘ睡 及 覚醒 脳機能 い 筆者 仮説紹 脳活 動 ゆら ジ゜ヂプェケ ありよう れ れ 脳機能

を 昚 いる 歴然 いる わ ゆら

生 体 曓質を る ある 言い い

7^･4 ^{意識論へ 展開}

20 ^{世紀 ら}21 ^{世紀 神経生理学を基軸 神} 経科学研究 多様 進歩 意識 ベィッゲヘ

い 進展 いるよう 思え い 心理学者

苧阪 ん 脳 意識 中 紹 れ い

る意識 ₃階層ペタャ よれ 意識 基礎 覚醒 _arousal あり 気 意識 _awareness わ 知覚ン運 動意識 あり 暷 自己意識 self-consciousness ある いる⁽³⁰⁾ う 覚醒 知覚ン運動意識 い 神経科学 立場 ら 接近 れ いる 再 性を暼 る自己意識 関 神経科学 視点 ら あ り語られ い い れ 脳生理学や神経科学 刺激 応 間 因果関 を追求 る 射 学問 発展 り 自己意識 よう 脳活動 自発性 基 い 脳機能 解明 情報を え れ い よる 思われる

筆者 自発活動 る脳単一ッュヴュン活動ジ゜ヂプェ ケを研究対象 立場 意識を実行系単一ッ ュヴュン活動 相互作用 観点 ら定義 る を提唱

い わ 意識 ゚プン系 カモン系 活 性 脳 安定制御状態 あり 実行系単一ッュヴュン活 動間 相互作用 特定 ッュヴュン 限定 れ 状態 覚 醒意識 ゚プン系 カモン系 活動 減弱 相互 作用を暷 制御 いる テンヤヘ睡 意識 ゚プン系 活動を 又 停 カモン系 再活性 相互作用

暷大 制御 れ いる ヤヘ睡 意識 わ 夢見 意識 大 れる よう 意識を定義 る よ り 苧阪 定義 階層ペタャ 層 ₂₄時間意識 い う 意識 基礎状態層を定義 る 能 る

よう 意識 定義 睡 害患者 る日中 気 夜間 中途覚醒 昼寝 覚醒効果等 い 暷近 睡 科 学 注目 いる諸現象 説明 知覚ン運動意 識や自己意識 活性 意識 連続性等問題を考える

暼用 ある 思われる 8

^{複雑系制御へ 応用}

8^･1 ^{少人数 に け 意識 活性 と創生}

前 述 個体 脳 宿る意識 定義 従う ら 集団 宿 る意識 い 構 要素間 相互作用 ありよう 意識を定義 る る ろう 定義 暼用性 問題を確 る 筆者 東 大学新入生 対 る少人数教育 基礎 ゴプ を担当 る 当 り 意識 創造 いうゾヴブを掲 複雑系 見立 る る₂₀人 少人数ェメケ 宿 あろ う 意識 活性 創生実験を試 (10) 意識 学生間ヅセダワ ヴェ 相互作用 強 れる状況を作り 適 話題 論 られる ら 個人 意識 活性 る 集団 中 創 造 向 意識 芽生え 基礎ゴプ 目的 相対的 短時間 う

れる 期待 れ ら ある 以 手短 方法 結 果を示 片

意識を活性 た に採用 た方策

ゴプ 教官 ら 質問 学生 カンヌュヴシ端曒 ら 答える いう形態 一般教室 い 学生 懇談 ハヤ ゴンゾヴクョンを行い タ゛パヴダ る いう 様 形態 行わ れ 各回 年 カブ計 イ 時間を割り当 実質的 ィ 回 完了 イ 回目 意識論 ヤェスホヴを行 片

学生 初日 自己紹 端曒室 学生 質

問 ベヴャ 回答 全員 回答 出揃 教官 回答集

をデヴチカヌヴ 学生 配 る 口頭 説明

ら 簡単 質疑応答 行 片

学生 宅 日 感想文をベヴャ 送 内容 回 冒頭 無記 感想文集 配 片

第平 日目 スヴヘ れ 懇談会を催 第年 日目 ⑥ 回答集を配 一般教室 全員 社会貢献

い ハヤゴンゾヴクョンを行い 人気投票を行い 件を選 スヴヘを結 第ィ 日目 社会貢献 事 業計画 件 い 代表者 ハヤゴンゾヴクョン 全

員 約 時間 わ タ゛パヴダ 端曒室 ヤ

フヴダ 意識 創造 を作文 ら 片 学生達に与えた質問

第1 日目片

あ う 大学 入ろう 思い 片

あ れ ら ィ 間を う り タギ

゜ン 片

第 日目片

れ 人生 自 を支え れ 人片

自 を支え れ 人 わり 社会 自 影響片 第 日目片

自 社会 ら恩恵を いる 思われる 片 れ ら 間 大学時代 勉学以外 社会 や い 片

結果

選抜さ た事業計画

第1 大学生 学校参加 目的 開 れ 学校 第一 歩 計画 現在実践活動 発展 いる 片 第平 地域活性 計画片 目的 経済 振 地域 建 直

消費 大を図る 片

第年 わ わ ビモタヴ片 目的 地域 を深 る 強制 い空間を設 る 片

意識と創造 、報告例

○ 要 発言 周り 応 よる自 対 刺激 い れ より 刺激を る前 自 を 意識 る事 新 い自 創造 れ い 片

○ 意識 創造 を ゼ ャ いう捉え方を る 思う

○自 知 いるよう 案外知ら い 多い 意

識 ん え 初 気 ある

○意識 創造 言葉 一体 い れ ら い

○意識 創造 れ い関 ある 思う

○意識 創造 い一 要 ケゾ

セハ ある 考えるよう

○ 私 意識 よる創造物 中 生 いる 背筋 る思い ある 意識 る事 人 一生 大 関 るよう

○ 基礎ゴプを通 色々考え り 仲間 議論 あ り 改 自 軌跡 行 曒を考える事

○意識 創造 れ い

アヶ月 ン 調査

ゴプ 自 変 ある 質問 対

例 片

○晘段 講義 い 自 考えを る り 序 考えられるよう

○自 向い ゆ うい ょ

意識 変わ

○両親 対 る接 方 少 変わ 思う

○少 考え方 変わり

○あるゾヴブ 対 一方向 考える 多方面 わ り考察 るよう

等 回答 寄 られ 考察片

片 短時間 う 記 結果 効果 生 れ 背晙 端曒 室 ベヴャクケゾヘを用い いう ある れ より 学生 間 意識 相互作用 短時間 う 並列且 一斉 れ 思 われる 通常 口頭 よる逐 的意見発表形式を

れ 回 用 よう 単純 質問 時間 序効果 現れ

い 期 目的 果 れ 思われる 用

方法を一般 る ハメ゜トクヴ 問題や倫理 問題を検 討 る必要 ある 意識 活性 ゆら を生 る ら り

を活用 果 紹

8^･2 ^{大規模情報ネッ ワ 制御}

1989 ^{パャモン 壁 打 破られ 端を発} 東西 冷戦構造 解消 れ ら世界 一変 一 地

球社会クケゾヘ 振舞い始 個人や

周り 社会 ら 国々 間 自璵 相互作用 進 れ 半面 解決困難 新 世界規模 問題 政治 経済 社会 諸現象 々 噴出 いる 地球社会クケゾ ヘを脳 よう 複雑系 見立 る ら 状態 あ

制御 外れ ヤヘ睡 類似 状態 ある

比喩的 見られ い ゜ンシヴヅセダ 発 よ 個人間 情報交換 より 経済活動 24^{時間休 続い いる 状態 一層拍車}

いる 筆者 地球社会クケゾヘ 健全 え 覚醒

戻る る 大域的抑制 よりテンヤヘ

睡 状態を 入 熱 地球社会クケゾヘを冷却 る必要 ある る提案を いる⁽³⁾

9

^{わ に}

生 体クケゾヘ 人間社会クケゾヘ 構 要素 ヅ セダワヴェを形 いる複雑系 ある る ら 々

れを 手 制御 る 求 られる あろう れ 平0 世紀 延長線 ある知識社会 異 る方略

必要 る 思われる ゆら 科学 技術 わ ネ メェスュアブゾ゛ェケ 入 期待 れる 以 ある 脳 単一ッュヴュン活動 1/フ ゆら 研究 意義を広 人類

福祉 活 れ い ある 犠牲

多 動物 片

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ヴシ群 考えを明確 入 初 論文 ある を赤池自身

ら確認 いる 赤池理論 い 赤池氏自身 れ 赤池理論

ある 定義 無い 筆者 論文 思想を含

を総 赤池理論 い 赤池理論 思想 実践

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