進化しすぎた脳

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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)

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)

『しびれるくらいに面白い！』という帯の文言は本当だった．中高生向けのため，非常にわかりやすく書かれている．筆者の講義の進め方が絶妙で，あっという間に引き込まれた．

人間の行動，感情，思考，意識，のコアともいえる脳をテーマにしているだけあって，関連付けて考えると非常に面白いジャンルは幅広い．経済，自己啓発，教育，思考，テクノロジー(Web2.0)，…．

コンピュータとの違いで説明しているところが多いのも興味をそそる．あいまい性，複雑性，自発活動などが進化していくと，人工頭脳も夢ではないと思う．｢体｣が｢脳｣をつくるという筆者の理論でいうと，ヒトに近い体つきのロボットならば人間に近い脳ができるはず．読みながら，あちら側のGoogleのコンピュータネットワークをついつい連想してしまうのだが，これはヒトとはかけ離れた人工頭脳になっていくのかもしれない．

脳科学初心者には，かなりおすすめ．


メモ

人間は脳の力を使いこなせていない

  • ホムンクルス：人指し指と舌が大きい
  • 脳地図はかなりの部分で後天的．体が決めている．入ってくる情報によって臨機応変にダイナミックに進化しうる．
  • 視覚野への情報は，WHATの回路とHOWの回路に分けられて処理
  • 進化しすぎた脳
    • 成長において，脳そのものよりも脳が乗る体の構造とその周囲の環境が重要．
    • 能力のリミッターは脳ではなく体．ネアンデルタール人から｢宝の持ち腐れ｣

人間は脳の解釈から逃れられない

  • 網膜からの視神経は片目で100万本しかない．
  • 上丘で見ているものは意識の上には現れない
  • 目に入った情報だけでは欠陥だけなので，一生懸命脳がそれを補完している．これはすべて無意識の作用．(網膜上の盲点，毛細血管)
  • 視野の中心部分しか色が見えない．周りは脳が補っている．

人間の行動のなかで意識してやっていることは意外と少なくて，見るという行為でさえも無意識だとわかった．こう考えていくと，人間の行動のほとんどが無意識かもしれないと想像できるよね．

  • ｢クオリア｣：覚醒状態，覚醒感覚．生々しい感覚のこと．クオリアは表現を選択できない．
  • ｢意識｣の最低条件
    • 表現を選択できる
    • ワーキングメモリ(短期記憶)
    • 可塑性(過去の記憶)
  • 人間は言葉の奴隷
    • 単語は，内容が近い，意味が結びついているというふうに，グループ化，カテゴリ化されて，連合されて存在している
    • 連想ゲームは，実はその人がどういう言語を使っているかによって固く縛られている．思考が束縛を受けてる．
  • 言葉というのは，抽象的な思考(抽象的な概念を操ること)において非常に重要
  • クオリアが脳の活動を決めているのではなく，脳の活動の副産物．
    • まずは無意識で神経が活動し始めて，その無意識の神経活動が行動を生み出すとともに，その一方でクオリア(意識や感覚)を脳に生み出している．
    • クオリアも言葉によって生み出された幻影

人間はあいまいな記憶しかもてない

  • 記憶は正確じゃダメで，あいまいであることが絶対必要
  • 完全に覚えるのではなく，不変の共通項を記憶している

ものごとの裏にひそおんでいるルールを確実に抽出して学習するためには，学習スピードが遅いことが必須条件なんだ．そして繰り返し勉強することもまた必要なんだね．

  • 脳のやりかたは｢帰納法｣｢汎化｣

意識とか心というのは多くの場合，言葉によって生まれている．意識や心は言語がつくりあげた幽霊，つまり抽象だ．<中略>
意識とか心は<汎化>の手助けをしているんだよ．つまり｢言葉→心→汎化｣だ．

  • 記憶があいまいだから，｢ソウゾウ｣．想像，創造．コンピュータは記憶が正確すぎる．
  • 神経信号の実体は｢ナトリウムイオンの波｣
  • シナプスこそがあいまいさの原因：神経伝達物質の放出は確率的なもの
  • 脳の神経細胞：1000億，大脳皮質：140億，神経細胞1つがシナプスを1万
  • 全体として秩序がおこることー自己組織化
    • バラバラにして細部を解析｢還元主義｣ <-> ｢複雑系｣
  • ｢ヘブの法則｣：神経ネットワークに情報を蓄えるために必要な法則．
    • AとBの神経が同時に活動したら，その二つの神経の結合力が強くなる
    • 神経AとBの同時活動を感知する｢NMDA受容体｣を増やすと記憶力がよくなった

人間は進化のプロセスを進化させる

  • 反回性の回路がもっとも密な場所が｢海馬｣，次が｢前頭葉｣，｢視覚野｣
  • 脳の100ステップ問題：シナプスを100回も介せば脳の情報処理は完全に終了できる
  • ｢セレンディピティー｣正しい知識をいかにもっているかどうかで，アイデアを思いつくかも決まる．発見，発明は，やっぱり日頃の勉強や努力のたまもの
  • 逆進化：自然淘汰の原理に反している．現代の医療技術がなければ排除されてしまっていた遺伝子を人間は保存している．この意味で人間はもはや進化を止めたと言っていい．
  • ｢着床前診断｣｢デザイナー・ベイビー｣：自然淘汰という進化のプロセス自体が進化しはじめた．新しい進化法．

ヒトの脳は何のためにここまで発達したかというと，<柔軟性>を生むためなんだ．もう，そのひと言に尽きる．

僕たちはなぜ脳科学を研究するのか

  • ｢脳の非エルゴート性｣：脳の機能構造が自発的に変化していくこと
    • コンピュータと脳の違いを考える上で，自発活動があるかないかはすごく重要
    • 脳は外から刺激を受けなくても常に活動している
  • 大脳皮質に限ると，深い睡眠(ノンレム睡眠)(遅い揺らぎ)のとき，ほぼ全部のニューロンが一斉に活動している．起きているときは6〜37%のニューロンしか活動してない．
  • 直感とはつきつめると｢ゆらぎ｣：細胞膜のイオンの溜まり具合(膜電位)で意思決定．
  • ニ拓の暗記テスト：脳波から，問題提示の2秒前の時点ですでに，内容に関わらず正解するか不正解するかわかる．
  • 大脳皮質の第一次視覚野が網膜から受け取っている情報は，20%×15%でなんと全体の3%．97%は脳の内部情報．
  • 不確実性を生み出す脳の仕組み
    • 意識下での自発活動(常時情報にアクセス)，予期，推測，
  • 1000個のニューロン発火ムービー http://hippocampus.jp/db/
  • 脳には再現性がない(つまり非科学？)．回路のシナプス状態の組み合わせは，2の1000兆乗