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【北澤茂（きたざわ・しげる）＠順天堂大学 医学部 生理学第一講座 教授】

　研究：運動の学習と制御の神経機構、脳内の時間順序表現メカニズム
　著書：小脳における上肢随意運動の学習機構の解明．
　　　　『ブレインサイエンスレビュー2001』（伊藤正男，川合述史編／医学書院、2001:216-243.）
　　　　到達運動の制御と学習の神経機構．
　　　　『脳の高次機能』（丹治順，吉澤修治編／朝倉書店，2001:106-118.）

　研究室ホームページ：http://www.med.juntendo.ac.jp/kenkyu/09index.html（建設予定）

　研究内容の参考になるウェブサイト：
　　▼ＨＦＳＰ NewsLetter No.13　―多才な運動を実現する脳の機構の解明へ―
　　 http://jhfsp.jsf.or.jp/news/letter/no13/nl-05.html
　　▼ＨＦＳＰ NewsLetter No.17　―ノイズが開く運動制御の可能性―
　　 http://jhfsp.jsf.or.jp/news/letter/no17/nl-03.html
　　▼AIST Research Hot Line　手の交差で時間が逆転　―脳の中の時間―
　　 http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/aist_today/vol01_06/vol01_6_p12.pdf

○腕をコップに向けて伸ばす、このような運動を「到達運動」と言います。このとき、脳のなかでは腕を制御するためにある種の計算が行われていると考えられています。ではそれはどのような規範に基づいているのでしょうか。北澤先生はこのような運動制御における小脳の役割について研究しておられます。
　また、北澤先生は実に不思議な現象を発見しました。右左の手をポンポンと叩く。どちらが先に叩かれたのかは、目をつぶっていても分かります。ところが、腕を交叉するとこの時間順序の判定が逆転するというのです。これはいったい何を意味するのでしょうか。
　身近な身体に関する研究の話です。不思議なことは私たちのすぐそばにいくらでもあるということを感じて頂ければと思います。（編集部）

…前号から続く　（第12回） [32: 報酬そのものではなく報酬の「予測誤差」を表現するドーパミンニューロン] ○今後はどういったアプローチで攻めていかれるんですか。目標というか。 ■目標ですか。今日お話した内容について、証拠がない部分の証拠を集める。ホラ話だけではいけません。きちんとサイエンスをしていきます。 　で、自分で攻めるかどうかは別として、心引かれる話にそれてもよいですか。 ○はい。 ■子供を持つと、どうやって社会性を獲得するのかとか、人間が人間であるというのはどういうことなのかということがやっぱり気になります。教育も気になるし。このままで大丈夫なのかという気持ちになってくるし（笑）。 　そうすると、何が脳のなかで一番本質的なことなのかということですね。いまブレインサイエンスを見ていて、一番、重要な発見だと僕が思うのは、シュルツのドーパミン・ニューロンの話です。 ○と仰いますと？ ■ドーパミンニューロンが報酬の予測誤差を表現しているという話はお聞きになったことがありますよね。 ○はい。先日、茂木さんに話を聞く機会があったんですが、そのときに彼もその話をしていました。 ■何がドーパミンニューロンを発火させるのかということが、気になっているんです。 ○なんでそこなんですか。 ■なんでそこかというと……、ドーパミンニューロンが行動の選択を決めているように見えるから。　運動制御がどうして最適化されるのかというのがすごく面白い問題だと思ってやってきましたが、「なぜ手を伸ばすのか」っていうのは、もっと本質的じゃないですか。 ○はい。 ■「行動の選択」っていうのが動物にとっては一番本質的だと思います。その行動の選択を司っているのがドーパミンだという感じがするわけですね。 　実はドーパミンニューロンは登上線維シグナルとちょっと似ているところがあるんですね。どっちも発火頻度は低いんです。それほど饒舌じゃないというところが似ています。 　ドーパミンニューロンは中脳にあって大脳のかなり広いところに投射していて、お しゃべりではないのだけれども、動物の行動をすごく変える力があるんですね。 [33: 一番大事なことは「脳が何を報酬と思うか」] ■たとえばラットをリモートコントロールしてしまうという２００２年に「ネイチャー」に出た仕事があります。 Talwar, S.K. et al. Rat navigation guided by remote control. Nature 417, 37-38 (2002). ○ああ。ネットでも話題になってましたね。 （例：http://www.hotwired.co.jp/news/news/Technology/story/20020508301.html） ■そうですか。脳のMedial Forebrain Bundle（内側前脳束, MFB）に電極を入れて刺激すると、中脳のventral tegmental area（腹側被蓋野）が刺激されて、ドーパミンが側坐核や前頭前野など広い範囲に放出されます。これを使うとラットが操れると。 ○ええ。 ■「操りラット」の場合は、ラットに３本の電極を入れるんですね。右と左の一次体性感覚野、右ヒゲと左ヒゲの一次体性感覚野に入れておいて、それから内側前脳束に入れておくと。 　右ヒゲの一次体性感覚野を刺激すると、右ヒゲをさわられたような感じがするはずですね。その直後にたまたまネズミが右に曲がったら内側前脳束を刺激してやると。オペラント条件付けの報酬をＭＦＢ刺激に置き換えたって感じになってるわけですね。そうするとですね、右ヒゲの一次体性感覚野を電気刺激すると、右に曲がりたくなって曲がるんですよ。そうすると、ネズミを好きなところで曲がらせることができるわけです。Ｓ字のスラロームを描いたり、門を通過してゴールさせるといったことができるようになると。おそろしい話ですよね。 　要するにある刺激のあとに何か行動をして、その直後にドーパミンが出ると、同じ刺激が来たときにそのドパミンが出た行動をしたくなっちゃうわけですね。 ○はい。 ■アメフラシもドーパミンで条件づけされるんですよ。ぼくはアメフラシは人間とは違いすぎてあまり思い入れることができなかったんですが、実はアメフラシでも行動選択の本質にせまれるらしい。２００２年のサイエンスの論文を見て驚きました。アメフラシが‐‐アメフラシ、ご覧になったことありますか？ ○ええ。 ■僕は本物を見たことがないんですが、写真です。これが口なんですね。ごっくんと食物を飲むと、食道のＥＮ２という名前の神経が刺激されて、ドーパミンが出るんだそうですね。それが原因で、嚥下がより起こるようになるということなんです。 　実験はアメフラシを空腹にさせておいて、海草抽出液をふりかけます。そうすると飲み込みたくなって飲み込むわけです。飲んでももちろん食べ物はありませんが、嚥下が起きたらすぐにEN2を電気刺激してやります。ちゃんとタイミングを合わせて刺激してやると、この海草抽出液をふりかけたときに嚥下が起こる回数がちゃんと上がるんだと。電気刺激を同じ回数だけランダムなタイミングで加えたコントロールでは嚥下の回数は変わらない。行動したあとに本当にドーパミンが出ると、その行動の選択確率が自動的に上がるように、アメフラシですらなってるというんですね。 　アメフラシですら、ドーパミンが行動選択の肝なんですね。サルでは、シュルツ先生がが９７年に重要な発見を報告しています。ドーパミンニューロンは報酬で活動すると大ざっぱには言われていたんだと思うんですが、実は、報酬そのもので反応するのではないということを示したんです。報酬の直前に豆電球をつけてやる。そして１．２秒後に報酬を与えてやる。そういう条件を繰り返すと、報酬を与え他タイミングでは反応せずに、その前の豆電球がついたときにドパミンが出るということを示しました。 　意地悪して、豆電球をつけて報酬を与えないということをやると、報酬が出るはずのタイミングの直後にサイレントになるんですね。 ○要するに「おあずけ」を喰らうわけですね。 ■そうするとドーパミンニューロンは黙りこむ。抑制される。ということで、ドーパミンニューロンは報酬そのものを伝えているのではなくて、報酬の予測誤差を伝えているんだ、という話になりました。 　アメフラシ、ネズミ、サルがそうなら、予期しないご褒美が出るとドーパミンが出て、そのときの行動が強化される、ということが、人間の場合も日々起こっているはずだ。そうすると、ドパミンが行動の選択の確率を、時々刻々人間でも変えているわけですね。人間の成長っていうことを考えると、何がドーパミンを出すかっていうことによって、その人の人間性がほとんど決まると言ってもいいんじゃないか。 　人間はいつドパミンを出しているのか。テレビゲームの一面をクリアするとでるらしい、という話もありますが、それだけではないはずです。おいしいものをもらうときだけにドーパミンが出るわけでもないでしょう。人からほめられるだけででるかもしれない。そうすれば、誉められる行動をするようになりますよね。生まれたばっかりのときは、おっぱい飲んだときにもドーパミンが出るのかもしれないけれど、お母さんがにこっと笑ってくれるとドーパミンが出ているかもしれないですよね。だんだん……、 　どういうときにドーパミンが出るかということで脳が変わって、脳が変わると、どういうときにドーパミンが出るのかも変わるのかもしれないですね。そうすると、始めは食べ物でしかでなくても、だんだん褒める言葉でも出るようになるかもしれない。 ○ええ。 ■そういうことの連鎖で、社会的な行動が強化されるようになると、社会的な行動ができるようになって、社会を作れるようになるかもしれないし、ならないかもしれない。お金でしかドパミンが出ない人は、それなりの人にしかならないだろうし。。 　そういうふうに考えると、人間にとって一番大事なのは、「脳が何を報酬と思うか」ということなんじゃないかなと、実は思っているんですね。しかも多分、それは教育で変えられる。 ○はい。 ○次号へ続く…。

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http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02421812 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4534037406/sfsciencebook-22/ ◇『これだけは知っておきたい人獣共通感染症 ヒトと動物がよりよい関係を築くために』（神山恒夫／地人書館） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02436921 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4805207450/sfsciencebook-22/ ◇『露の身ながら いのちへの対話 往復書簡』（多田富雄, 柳沢桂子／集英社） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02436394 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4087812650/sfsciencebook-22/ ◇『なぜ売れる!?「アキバ系」商売のしくみ 萌え系ユーザー、その傾向と対策』（高安正明／オーエス出版） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02434812 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4757302282/sfsciencebook-22/ ◇『ユビキタス社会、始まる すべてのモノにコンピュータを』（坂村健, 竹村健一／太陽企画出版） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02436473 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4884664035/sfsciencebook-22/ ◇『地球が丸いってほんとうですか？ 測地学者に50の質問』（大久保脩平／朝日選書） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02439563 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4022598522/sfsciencebook-22/ ◇『寺田寅彦の地球観 忘れてはならない科学者』（鈴木尭士／高知新聞社） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02439925 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4875033494/sfsciencebook-22/ ◇『好きになる人間生物学 私たちの身近な問題身近な疑問』（吉田邦久／講談社） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02439204 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4061541560/sfsciencebook-22/ ◇『愛づるの話。 生命誌 Talk & research & scientist library 2003 vol.37-40』（中村桂子 編／ＪＴ生命誌研究館） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02438156 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4788508990/sfsciencebook-22/ ◇『仕事に生かせる技術者の勉強法』（中村義作／近代科学社） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02436956 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4764903105/sfsciencebook-22/ ◇『ゲーム理論と進化ダイナミクス 人間関係に潜む複雑系』（生天目 章／森北出版） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02435197 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/462785031X/sfsciencebook-22/ ◇『パターン・記号統合 基礎と応用 ペットロボットのペットらしさを求めて』（電気学会 不完全不確実情報利用技術調査専門委員会／丸善） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02415703 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4621073559/sfsciencebook-22/ ◇『ソフトコンピューティングとバイオインフォマティクス』（ゲーリー・Ｂ．フォーゲルほか／東京電機大学出版局） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02423596 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4501537000/sfsciencebook-22/ ◇『アット・ザ・ヘルム 自分のラボをもつ日のために』（キャシー・バーカー／メディカル・サイエンス・インターナショナル） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02418947 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4895923576/sfsciencebook-22/ ◇『エピジェネティクス』（佐々木裕之／シュプリンガー・フェアラーク東京） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02437922 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4431710647/sfsciencebook-22/ ◇『「におい」と「香り」の正体』（外崎肇一／青春出版社） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02439277 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4413040937/sfsciencebook-22/ ◇『メタルカラーの時代 ６ ロケットと深海艇の挑戦者』（山根一眞／小学館文庫） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02428955 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4094021965/sfsciencebook-22/ ◇『幕末・明治匠たちの挑戦 現代に甦るプロジェクトリーダーの本質』（長尾 剛／実業之日本社） http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_detail.cgi?aid=p-moriyama0044&bibid=02429856 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4408322210/sfsciencebook-22/ ◇裳華房 自然科学系の雑誌一覧−最新号の特集等タイトルとリンク− http://www.shokabo.co.jp/magazine/ ■イベント： ◇日経ＢＰ　ロボット研究に新しい光を、生態心理学からの提案に注目 http://nikkeibp.jp/wcs/leaf/CID/onair/jp/sangaku/305233 米コネチカット大学のマイケル・ターベイ教授による公開講演会。 東大山上会館、5/23日。 ◇電力館科学ゼミナール　「海が気候を支えるしくみ」　〜深層水とモード水〜 http://www.kagaku.ecnet.jp/annai0522.htm 2004年5月22日(土) ◇yFiles 無料セミナー インターネット・ソリューション、バイオ関連ツール 開発のための 最適手法 http://www2.sse.co.jp/cn/support/seminar/yfiles5_28.html 5/28(Fri) ◇裳華房　2004年　研究所等の一般公開 http://www.shokabo.co.jp/keyword/openday.html ◇裳華房　一般講演会・公開シンポジウム http://www.shokabo.co.jp/keyword/openlecture.html ■ U R L ： ◇朝日　災害レスキューロボ、発進せよ　文科省、６種実用化へ http://www.asahi.com/science/update/0509/002.html ◇朝日　がん患者に人工気管移植、粘膜組織再生に成功 http://www.asahi.com/science/update/0509/003.html ◇朝日　伊で「クローン人間３人誕生」と医師、詳細は明らかにせず http://www.asahi.com/science/update/0506/002.html ◇毎日　生殖細胞の「ＤＮＡ組み換え」を行うたんぱく質、構造を解明 http://www.mainichi-msn.co.jp/today/news/20040507k0000m040154000c.html ◇毎日・理系白書　理系白書：理科離れ救う、ボランティアの力 http://www.mainichi-msn.co.jp/kagaku/rikei/news/20040505ddm010070146000c.html ◇毎日　地盤移動：地震の液状化で、国基準の３倍に−−早大調査 http://www.mainichi-msn.co.jp/kagaku/news/20040509ddm001040104000c.html ◇毎日　社説：家電リサイクル　再資源化促進する道探れ http://www.mainichi-msn.co.jp/kagaku/news/20040510k0000m070121000c.html ◇京都新聞　消防と救急兼用、新「消救車」導入へ 医療器具もホースも搭載 http://www.kyoto-np.co.jp/article.php?mid=P2004050900065&genre=A3&area=Z10 ◇読売　南極・昭和基地もゴミの山、海岸には“白いコンブ” http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20040505i502.htm ◇読売　小脳を作った！東北大が世界初、ニワトリ遺伝子から http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20040510ic01.htm ◇日経ＢＰ　中国有人宇宙飛行事業、11年間で180億元を使用 http://nikkeibp.jp/wcs/leaf/CID/onair/jp/china/304977 ◇東京新聞　乳がんの再発予防に新薬　女性ホルモンの生成抑える http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20040504/ftu_____sci_____002.shtml ◇東京新聞　◎はう　〇ショベルカー操作　△高い段差 人型ロボット　進化中 http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20040504/ftu_____sci_____000.shtml ◇東京新聞　新幹線　新型で目指す時速３６０キロ　『鼻』伸びて速度アップ http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20040427/ftu_____sci_____000.shtml ◇東京新聞・いつくるどうする大地震　ニーズ見極め情報提供 http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20040427/ftu_____sci_____001.shtml ◇東京新聞・いつくるどうする大地震　紀伊半島先端が起点に　スーパーコンピューター計算 http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20040504/ftu_____sci_____001.shtml ◇フジサンケイビジネスi　急成長のＥＤ治療薬　米市場は2010年6600億円 http://www.business-i.jp/news/world-page/news/art-20040509205025-FXLGUCEQJA.nwc ◇ITmedia　Googleが構築する「Web規模のスーパーコンピュータ」 http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0405/10/news011.html ◇AstroArts　【投稿画像集】5月5日の皆既月食 http://www.astroarts.co.jp/news/2004/05/05lunar_eclipse/index-j.shtml ◇AstroArts　西の空に見えはじめたニート彗星 http://www.astroarts.co.jp/news/2004/05/06neat/index-j.shtml ◇理研　アレルギー症状を調節する分子スイッチ機構を解明 - アレルギー疾患治療につながる大きな一歩 - http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2004/040501/index.html ◇NatureBioNews 遺伝学 ：卵子だけで生まれたマウス 雄はインプリンティングで自己の存在意義を証明する http://www.appliedbiosystems.co.jp/website/SilverStream/Pages/pg33A1.html?NTNEWSCONTENTSCD=82548 ◇NatureBioNews　脳 ：ＧＭ皮膚細胞でアルツハイマー病治療 知能低下が半分に減速 http://www.appliedbiosystems.co.jp/website/SilverStream/Pages/pg33A1.html?NTNEWSCONTENTSCD=82551 ◇NatureBioNews　医学 ：骨髄幹細胞で心臓を修復 幹細胞治療はやっぱり有効？ http://www.appliedbiosystems.co.jp/website/SilverStream/Pages/pg33A1.html?NTNEWSCONTENTSCD=82554 ◇CNET　インテル、研究開発の成果を披露--次の課題は現実世界の問題解決 http://japan.cnet.com/news/ent/story/0,2000047623,20065821,00.htm ◇内閣府　地域と社会の防災力向上のためのご意見募集 http://www.bousai.go.jp/bousairyoku/iken/ ◇ディスカバリーチャンネル「サイエンスミステリー」 フューチャー・イズ・ワイルド http://japan.discovery.com/series/serintro.php?id=273 ◇サイエンス チャンネル　The Making スペシャル版　「消防自動車ができるまで」 http://sc-smn.jst.go.jp/ ◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience 　 http://www.netscience.ne.jp/ 　＊ここは、科学に関連するイベントの一行告知、URL紹介など、 　　皆様からお寄せいただいた情報を掲示する欄です。情報をお待ちしております。 　　基本的には一行告知ですが、情報が少ないときにはこういう形で掲示していきます。 　　なおこの欄は無料です。

NetScience Interview Mail Vol.275 2004/05/13 発行 （配信数：20,649 部）

発行人：株式会社サイネックス　ネットサイエンス事業部【科学技術ソフトウェアデータベース・ネットサイエンス】 編集人：森山和道【フリーライター】

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