【脳】脳内の外界情報データベースが作られる仕組みを解明　従来の定説を覆す発見/東京大

脳内の外界情報データベースが作られる仕組みを解明
　　〜従来の定説を覆す発見〜

東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野の宮下保司教授、平林敏行特任講師らは、
霊長類大脳皮質の階層的な領野構造に作り上げられる外界の情報データベース「外界の内部表現」（内部表象）の
新しい計算原理を発見しました。

私たちは、脳の外界情報データベース「外界の内部表現」を通じて世界を認識しています。
物体の視覚特徴の表象様式は大脳皮質の内部表現の中でも最もよく調べられています。
しかし、個々のニューロンの活動計測に基づいた従来の見解では、ある脳領野における視覚特徴の神経表象は、
その領野において生成され、支配的な神経表象になると考えられてきました。
これに対して、低次領野において神経表象の「前駆コード」が少数生成され、それが高次領野において「増殖」する、という「前駆コード生成→増殖仮説」も立てられます。
本研究では、マカクザル下部側頭葉の隣接した領野であるTE野と36野のそれぞれにおいて複数のニューロンから同時に活動を記録し、
図形間対連合の神経表象を生成する神経回路を明らかにすることにより、後者の仮説が正しいことを初めて実証しました。

本研究により、私たちの脳が世界を表象する原理についての理解が深まるのみならず、
階層的な構造をもつ人工データベースの効率的設計や、神経表象に関わる疾患に対する治療法にも繋がると期待されます。

本研究は、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業（CREST）研究領域「脳神経回路の形成・動作原理の解明と制御技術の創出」の一環として行われ、
研究成果は米国科学雑誌「Science」７月１２日号に掲載されました。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

▽記事引用元　東京大学　広報・プレスリリース最新情報（2013年（平成25年））
http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/press.html#20130712

リリース文書［PDF: 697KB］
http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/admin/release_20130712.pdf

▽関連
Science 12 July 2013:
Vol. 341 no. 6142 pp. 191-195
DOI: 10.1126/science.1236927
Microcircuits for Hierarchical Elaboration of Object Coding Across Primate Temporal Areas
http://www.sciencemag.org/content/341/6142/191.abstract

>>3に続く

>>1
知ってた。

東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野
東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻統合生理学分野

どゆこと？

>>4
宿題忘れた子は100回書きなさ〜い。

で、馬鹿と利口の差は
どこから来るんでしょうかｗｗｗｗ

>神経表象の「前駆コード」ねえ
情報を簡素化、タグでもつけて分類でもしてんのかな？
おもしろいね
次の研究に期待します

>>1を理解するのは用語の説明がなさ過ぎじゃね？

つまりHDDをコピーするように知識を得ることができるようになるかも？

何言ってるかわかんねーよ

>>8
というか単に、
外界に近い下の部署ではたとえば「お客様の声アンケート用紙」が全部雑多に来てそこにある、
そのうち多数派の重要なものをそこでくっつけたりある程度まとめて、上の部署に送る

みたいなことだろいわば　で当たり前といえば当たり前
そうでなければ「下の部署」の仕事はいったい何なのかということになる

＞ある脳領野における視覚特徴の神経表象は、その領野において生成され、支配的な神経表象になる

上の部署に全部の書類が来て、そこでまとめる、ってか？　みたいな
そうとしてさえ、そこでまとめた調査書は、結局そのまた上に送る、
それはつまり、「下でいったんまとめたものが送られてくる」ということで、同じことになる
何やらまあ本当に当たり前のことじゃないのかと

誰か>>1を日本語に翻訳できる人はいない？

いや、より正確にはこう取ればいいのか

>>1の「前者の」（従来の）では、

「下の部署の全書類のコピーを上の部署で取って、そこで重要なものをまとめて、そうでないものは捨てる」
その上では同様に「そのまとめたものの全コピーを取って、さらに重要なのだけまとめて、無用なものは捨てる」

「後者の」では
「下の部署自体でまとめ作業をして、上に送る」

効率の問題　何でいちいち前者だと考えたのか

目で見たまんまがカメラみたく脳内に映ってるんじゃなくて、
目で見た情報を増幅したり、過去にあった蓄積された画像データとつなぎ合わせて、外界を認識している

って事(´･ω･`)？

フォトグラフィックメモリーとか超記憶能力持ってる人間は
仕組みが違ったりするのかな

数十年前までは哲学の領域だったのにねえ。
大したもんだ。

また一歩ＡＩの完成に近づいたってことけ

これ、日本語はわざわざ大きく一般化した定義が不明瞭な哲学的な用語を用いているとしか思えんなｗｗｗ
Abstractしか読めないけど、英語で読んだほうが分かり易いｗ　つーか、リンク先のEditor's summaryを読むのが一番分かり易いｗｗｗ
　
例えば、「外界情報」という言葉は論文中では(feature of) objects。TE野は例えば「顔細胞」がある部位として知られてるので
形状認識とでもした方が適切だろうな。

灯台の偉い先生方、認識論にも影響しますかな

だからおかしくなると幻覚とか見ちゃうんだろうな

東大は研究を悪用するなよ研究を犯罪に使うなよ

三角を認識するとする。

上がってきた情報に対して、三角社長が「三角！」っていやみんな「はいはい三角」って認識する会社
部長クラスが「三つ角あるですよ」「直線三本っス」というと役員が「ほな三角か」「三角ってことで」「三角社長、三角にしまひょ」「うーん三角！」って判断する会社

後者である事が判ったと。

だれか、サルかわいそうだって言う奴は居ないのか？

つーかこんなん、過去の記憶を元に人間は現在の情報を認識するって事で解明済みの仮説だろ。
前駆コードとなる知識や記憶を元に重要性関数を元にRASがフィルタリング、重要性と認識できる前駆コードの存在しないものは認識から外されやすい
って事だろ、海外の認知科学における定説なのにまだそんな間抜けな研究してんのかよ馬鹿東大
そんなんじゃ海外の大学に勝てんぞ

>>24
むごくて逆に言えない

>低次領野において神経表象の「前駆コード」が少数生成され、それが高次領野において「増殖」

生視覚情報ー＞情報の少数化（情報の一次整理）->情報の増殖（高次領域に保存してある抽象的なものも含む図形データベース情報の付与）
ってことか。

>>18
デンプシーロール打ちそうなＡＩだな

人間は、今見えてる景色を、リアルタイムで情報処理して認識してるんじゃなくて、
過去の記憶から「こんな景色が見えてるはずだ」と、再構築してるってことだよね？

それなのに、視界の端で動く小さな虫も瞬時に認識できるってどういうことなんだろう。

>>17
いつか哲学にはたった一つの問題しか残らないのかもしれない。

>>30
42

>>25
誰がいつ何をどうやって解決したん？
>1　には初めて実証したと書いてあってSienceに掲載されたのは
それが理由だと思うけど、レフェリーの勘違いなん？

いや、待ってました。
応援しています。
生きているうちに統合失調症を解明してください。

真実を知って死にたいです。

>>16
いや、その能力は本来誰でも持ってるんだが、ごく一部の人間を除いて
使えないようになってる。人類以外の動物の多くは普通に使ってる能力でもある。

人類は、言語によって視覚情報を簡略化して表現・記憶できるようになって以降、
そういう能力は邪魔になるから、抑制されて使えなくなっている。

>>25
どの論文？

>>33
原因はよく分かんねーけど、お前は異常だよってこと
もっと分かりやすく言うと
ハードウィア（肉体）には問題無いけど、動いてるソフトウェア（精神）に異常があるみたいっすねってこと
更に簡単に言うと
精神的な出来損ないっすってこと

　低次領野「前駆コード」は特徴抽出ではないのかな。　高次領野において「増殖」とは
低次分野の（特徴）を組み合わす時に比率を変えてパターンマッチングを行うと考えて
見たのだが、素人考えです。

　一時期脚光を浴びたファジー制御は閾値がオン、オフではなく、アナログで結果はデジタルの
オン、オフだが。　ファジーと考えれば納得出来るのではないか。

>>36
ちがうだろ。ハードウェアに問題があったんだよ。
だから、その解明を待望しているわけ。

素人さん？

>>36
ヘイトすんなや
>>38
バカはスルーしろよ
ていうか、この話題見て
なんで統失を解明してとか言うのさ
関係ないでしょ？

ハードウェアの問題なのは合ってるけど・・・

幻覚とかそういうのに絡めてんじゃないかな

>>32 >>35 様、>>25 がかわいそうなので、その辺にしておいてあげて下さいな。
細かなことの区別がつかないだけなんです。

.
.
人間の外界認識や、それを現実としてあるいは想像変性として “ 思考し体感する意識 “ は、
生物物質科学レベル程度の、表面的で視野狭窄的な範囲限定研究では、絶対に解明できない。

生物特有の自律性までに至る解明を目指すのなら、量子力学の観測理論の知見が参考になるだろう
が、それも入り口であり、それを超える新しいアイデアが必要になる。
.
.

オカ痛住人のような裸の王様がわいてるな

夏だからか？

遠くの夜空に浮かぶ月も実は脳内に浮かんでいる

人間の脳に入ってるOracleのバージョンはなんやろうね

>>44
じゃあ初めて月を見る人間の脳内には何が浮かぶんだ
月を見る前から脳内に月があるのか

それまでに見たもののうち何に一番似ているか、勝手に検索が実行されるだけだよ

簡単に言えば、体のいろいろな部分に専用の臓器ができ、専用の役割をしているように
脳にも部位によって担当が決まっている。

で、○を見たら○担当細胞が反応し、△を見たら△担当細胞が反応し学習するごとに担当者が増え増強される。
それを元に外界の複雑な物事も、各分野が反応した情報を集めて外界を認識する。

>>14
要するに下の階層でノイズをカットするってことだな
そうじゃなけりゃ、下の階層の存在意義がない

ただ前駆コードという表現は、ただのデータではなく機械的な仕組みを持っているというニュアンスなのかな
ただのフィルタではなく、プログラムを作り出してそれを上の階層で実行している、というイメージ

産まれてから長い間目が見えなかった人は、高度治療などによっていきなり視覚が戻っても
視覚的外界は光の明暗と色の氾濫で何が見えているか理解できないという。
正常な視覚を得るには、経験によって直線や三角形、円形、四角形などのメタ視覚概念を
脳がデータベース化する必要があるのだろう。高次領域の脳は、言わばメタ視覚類型情報を
パターンごとにクラス化するのではないか。高次領域における視覚情報の増殖とはリアルタイムに
次々に飛び込んでくる視覚情報に、有効なクラスとの関連を調べ次々にインスタンスを生成して
入力視覚情報から有意に構造化されたパターンを形成する作業をしているのではないか。
入力視覚情報とそれと階層的に結合されるインスタンスが連鎖的に生成される様子が
’増殖’と表現されるのではないだろうか。

>>42
ペンローズの理屈か
だとすると解明はかなりさきになりそうやな

>>50
ウスペンスキー「ターシャムオルガナム」が面白い説を唱えてるよ
盲目の人が手術によって視力を獲得しても、当分の間は視覚で円と球を区別するのが難しいらしい
言われてみれば、五感の世界には三次元は存在しない
球を見たり握ったり飲み込んだりしても、感覚は球の表面つまり二次元しか認識出来ない
その感覚を元に、思考が関与して三次元の立体を思い浮かべる

そして動物は言語を持っていない→思考を持っていない→奥行きという発想を持っていないらしい
何故なら奥行きとは概念であり、思考の関与が必要であり、五感の世界には存在しないから

.
.
.　　　　　　　***　他者は私の見る世界と同じものを見ているのか　***

人間の思考器官が物質的脳だと仮定して、その活性により属性意識が生じる場合、その物質的脳で外界認識を
する時、外界から視覚器官に到達する光信号を生体電位に変換する過程や、
神経線維を走る信号強度やシナプス間での神経伝達物質の、濃度や受容感度には “ 個体差がある筈 “ だ。

さらに脳手術などで脳実質の相当部分を摘出した人のほとんどは、その後身体動作に係わる運動マヒを起こす
ことはあっても、統合失調症のような精神変容は発症しない。

統合失調症は神経伝達系シナプス部分の、神経ホルモンの活性不具合によって発症すると言われている。
しかしそれなら脳実質摘出後の神経伝達系が安定するまでには、相当な脳機能代償作用が試みられる訳だが、
この過程でも統合失調症に類似した症例は皆無の筈だ。

さらに戦争や事故で脳実質に損傷を負った事例は相当数あるが、その事例について外界認識がどのように変化
したかを調べると、視野欠損や視野狭窄などがほとんどであり、
外界が以前とは異質にように見えるなどの、外界そのものの質的変容を訴える事例は皆無の筈だ。

そのような過程を経て外界イメージが形成されるなら、人間各個体の外界はそれぞれ違ったものになる筈だが、
外界認識において “ 他者は私の見る世界と同じものを見る “ という素朴な信念は何が根拠になるのか。

この人間各人の外界像同一性についても、微細レベルでの汎連続的様相が “ 人間の思考成立に参加する “
からと思われる。　さらに成長段階の幼児の意味認識発達が人工知能に比較し得ないのは、
微細レベルでの汎連続的様相が “ 人間の思考成立に参加する “ からであり、この参加によって、
親の教育という外界影響だけではなく、幼児の自発意志の成立が思考発達を促進させると思われる。
.
.

奥行きが概念ってのは無茶だろう。
時間と視覚情報、加速度、風圧etc.で三次元構造は把握できる。

.
.
.　　　　　　　　***　夢 ・ イメージ ・ 意識の生成は物質過程か　***

( 疑問点1 )、意識を持つ人間と、岩石など非生物を含む全ての認識対象物の相互について、確実な
独立状態が存在しさらに、どこに至るまでも異質な固有状態であるのなら、それを生物が認知感覚器官
によって知る場合の、その知覚像は “ 絶対的な異質な差異 “ を保持し続けているのか。

( 疑問点2 )、上記したように観測に際して疑問点1 のような状況であるなら、人間が日常での観測対象の認知
とそれによって得られる認知内容が、その人間の思考上において “ 馴染む “ ことが果たして可能なのか。

疑問点1、と疑問点2、を検証するための問い。　　読者のあなたに質問です。

まずあなたの身近に有る存在物、例えばコップがあるならそのコップを充分に見て、そのコップから視点を
外してから、知覚し記憶したそのコップを想起する。　そうするとコップのイメージあるいはコップの
印象心像が浮かぶと思うが、ではその時のコップのイメージなり印象像は、
あなたが意志し作り上げた内的な思考世界に“ 属して “ いるか。 それから、
得られた認知内容があなたの思考において “ 属しかつ馴染む “ ための絶対条件は何だと思うか。

以上の問いに対してごく一般的な回答として、

得られた認知内容であるコップのイメージあるいはコップの印象心像は、観測者の内的思考で作られた
ものであり、かつ特別な異質感は無く “ 思考に馴染んでいる “ と言える。
またそのことは自明 ( あたりまえ ) であり、コップのイメージあるいはコップの印象心像が、
現実的印象や独立感を持つことは無い、と概ねこのような回答が返って来るだろう。
.
.

.
.
.　　　　***　外的認知内容がその人間の思考に馴染むための絶対条件は何か　***

ところが統合失調症の原因を考える場合に離人症を例とすると、離人症とは論理などの高次思考能力は
問題無いことが多いが、その人の現実実感であるとか存在実感が希薄になったと訴える症例である。
離人症　→　http://www13.atpages.jp/seisinsoma/hrijin.html

この離人症は統合失調症群の基本症状だと思われる。　これは外界から得られた認知内容がその人の思考世界
に完全には属さずに、何らかの異質様相が認識内容に残存してそのイメージ心像やそれ以上に、その人の
精神世界である意識に投影される現実外界までもが、
以前の “ 連続的一体感 “ を喪失したことが、そのような現実実感を失わせる原因になったのだと仮定する。

このような事例を元に、人間の意識を構成する外界像が人間の思考に親和的であり、外的認知内容が
その人間の思考に馴染むための絶対条件とは、
人間と認識対象相互との物質レベルにおいて、何らかの “ 連続的一体性 “ が在るのだと仮定し結論する。
.
.

http://cmsweb1.torikyo.ed.jp/fukusaka-e/include/netcommons_file.php?path=/journal/1/DSC01367001.JPG
片目を閉じて、この画像↑の奥を凝視してくれ。
単なる学校の廊下で、とつぜん幽霊が出て来たりはしないｗ
数十秒間見つめていたら、画像に奥行きが出て来て、
異空間と通じる穴がモニターに開いたように見えてくるはず。
それまでは（両眼視差が無いから）平面画像として見ていたけど、
視差情報をキャンセルしたら、そういう判断ができなくなり、
脳が三次元の空間として見るようになったわけ。

脳が視覚情報を三次元として把握するとは、こういう過程。
デフォールトで三次元として見ているわけじゃなく、
デフォールトは二次元として見た上で、
各種の手がかりを根拠に やっと三次元化しているんだし、
その作業は それなりの処理時間を要する。
視覚的な反射動作なんかは、情報を三次元化してたら間に合わないから、
二次元のまま反応しているはず。

そういう短縮処理経路無しに、
常に視覚情報を三次元化してから反応するような設計だったら、
例えばエロ画像で勃起することは無いだろうｗ

>>24
この後スタッフがおいしく頂きました

>>46
たぶん観測者が見る月のことを言ってるのだろう。
ディスプレイ上のこの文字も体外にあるように見えるけど
実際は脳内の視覚野に現れたクオリアなんだから。
今見ているこの文字も脳内に存在している。

>>52
>そして動物は言語を持っていない→思考を持っていない→奥行きという発想を持っていないらしい

ダウト。
奥行きと言う概念がなければ鳥の三次元的な運動は説明できない。
エコロケーションをするコウモリやイルカも同様。
サルが枝から枝へジャンプすることも不可能になる。
かなり原始的な生命のレベルから奥行きを知覚しそれを利用していると思われる。

>>52
>そして動物は言語を持っていない→思考を持っていない→奥行きという発想を持っていないらしい

>52は漫画の読みすぎじゃないのか www

動物は思考を持っているがそれを言語化できていないってことじゃないの

>>52
概念が言語からしか生まれないなんて
ちょっと考えたら間違いだって分かるだろ
タコ

>>63
チョムスキー　「・・・・・・・」

>>64
そのチョムスキーとか言う奴が単にアホで間違ってただけだろｗｗｗ
簡単なことだｗｗｗ

月って38万キロも離れているのだけれど、遠くの山より遠いかどうかはっきり俺にはわからない。
これって視差で計測できる限界かと思っていたけど、脳の学習の限界でもあるのかな。
俺は月に距離感が湧かないけど、人によってはちゃんと38万キロ彼方に見えている？

○思考するときに言葉は便利である
×言葉にできないことは思考に使うことができない

今はCGグラフィックで恐竜の絶滅とか再現できる時代だよ
脳みそが何だってんだよ。俺は自分のパソコンを信じるぞ

>52
＞言語を持っていない→思考を持っていない
＞思考を持っていない→奥行きという発想を持っていない

なぜこのような間違った論理をすんなりと受け入れてしまうのか？
ということが非常に興味深い

特に思考と言語については、全ての思考には言葉が前提にあると
思い込んでしまうのはなぜなのか

東大って時点で嘘臭い

>>66
自力で景色が変わるほど長距離を移動するという経験が
なさ過ぎなんじゃないだろうか。
ハイキングやサイクリングなどを繰り返してみたら変わるかも。

こんなの、AVみてればわかるだろ。

モザイクだけみてるともとの画像がわからないが、
モザイクなしを一回みると、モザイクの向こうもある程度わかる。
脳内補完の機能があるんだよ。

>>16

>>14の話にたとえると、全書類のコピーを上の部署に送ってしまうパターンかな？

このデータベースを壊したらどんな世界が見えるのかな？

>>74
>このデータベースを壊したらどんな世界が見えるのかな？
両目の手術をした人が、眼帯を外し、はじめて見えるようにと
「抽象画」のような、何かが見えるとかの表現を見た気がする。
たぶん、それの強烈な状態になるだろう。

>>74
目から入ってくる光学情報をすべて視覚とし感知してない（できない）だろうから、
ドットの荒い昔のファミコンのようなもんかもしれんね

圧縮画像の展開フォーマット不明、みたいになるのか？
無理に画像化しても、なんだかランダムなような規則的な部分もあるような、わからん状態。

>>75
おそらく、それまでも手で触れたりしてモノの形について独特の「理解」をしていただろうし、それと視覚情報のマッチングがどうなっていくのか興味深いね。
時間をかければ収斂していくのだろうか。

「ダイアログ・イン・ザ・ダーク」とかいうアトラクションの本読んだが、なかなか面白かった。
聴覚で空間を認識して、手触りで物体を認識し、その手触りのデータベースと聴覚のフィードバックでのデータベースとのマッチングで周囲の様子を脳内展開していく。
そこがどの位の広さで、壁や床、天井がどんな材質で、家具の配置とか人が何人位いて・・というのが判ると。
音は後ろのも聴こえるので、それらが「一度に」脳内展開されて認識されるって感じかな。
そういうデータベースも全く無い状態で、視覚「のみ」が突然出来た場合、どうなるんだろね。

>>78
> おそらく、それまでも手で触れたりしてモノの形について独特の「理解」をしていただろうし、それと視覚情報のマッチングがどうなっていくのか興味深いね。
> 時間をかければ収斂していくのだろうか。
>
この手の話はストラットンの逆さ眼鏡の実験でも立証されているしね。
逆さまの像を見つづけると脳が逆さまを「正しい」と認識し始める。

意味を考えるときには言葉を用いるが、言葉が無くてもある程度
正確な認知能力はあるし、言語が不自由な人の方が空間把握が
あるという例もあるし。

数理論理学の加法標準形で言うと
(¬P∧Q)∨(P∧¬R)∨(R∧Q)
のような論理式は下位レベルの神経によって
(¬P∧Q)とか(P∧¬R)とか(R∧Q)
のような項が認識され、上位レベルの神経によって
(¬P∧Q)∨(P∧¬R)とか(P∧¬R)∨(R∧Q)とか(¬P∧Q)∨(R∧Q)とか(¬P∧Q)∨(P∧¬R)∨(R∧Q)
などが認識される
このときより上位レベルのパターン数のほうが多いということだろうな

学習の強化は上位レベルの神経の増殖によるものが多いと

なんだそういう事か

▼東大教授を詐欺容疑で逮捕　架空請求書で研究費など２１８０万円
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20130725-00000566-san-soci

架空の研究費を請求して、東京大学などから約２１８０万円をだまし取ったとして、
東京地検特捜部は２５日、詐欺容疑で、東京大学政策ビジョン研究センター教授、
秋山昌範容疑者（５５）＝東京都杉並区＝を逮捕した。
調べによると、秋山容疑者は、平成２２年３月〜２３年９月までの間、研究事業に
ついての業務を業者に発注したという架空の納品書と請求書を東京大学側に提出。
約１８９０万円を不正に大学側から引き出した疑いが持たれている。
また岡山大学からも同様の手口で約２９０万円をだまし取った疑いが持たれている。

秋山昌範容疑者（５５）
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20130624/487242/?SS=imgview&FD=1153259116&ST=system