本職の仕事が忙しく、その合間に論文読んだり書いたり発表したり。
好きな本も全然読めません。
科学の世界も色々と面白い発表が出てて、脳科学、宇宙論、地学・・・寄り道して最新の研究を学習していると、これまた本職の仕事が進みません。。。（ガンバレ！ジブン！）
●夢解読（『Science』）は、MRI内で寝てもらって、夢を見てるような脳波を見たらすかさず起こして、脳波のデジタル信号と実際に見た夢のイメージを照合する。3人を対象に合計200回やったとのこと。アイディア自体はオーソドックスな気がする。ただ、やはり脳波（脳の電気信号の振動数）と視覚イメージ（網膜、脳視覚野の神経細胞発火パターン）の照合に、かなりの工夫がなされたのだろう。面白いなー。 シータヒーリングも脳波をθ波にすることとヒーリング（治癒）がシンクロする事を追及している医療の一つだし・・。やはり脳波（脳ニューロンの電気振動数）には色んな謎が隠されているみたい。何かと同調する（共鳴する）っていうのは重要なことなのだろう。
●暗黒物質は宇宙の成分の４分の１を占めるとされる。（dark energyと合わせて宇宙の97%とも） つまり、この宇宙はまだなんだかよくわからんものがたくさんあるということ。 だから、物事を虚心坦懐に、ありのままに見ないといけない。わかってるものなんてゼロに等しい。物理学者ミチオ・カクさんの「サイエンス・インポッシブル」も同じテーマだけど、「不可能」も「不思議」も、ある意味ではその時代時代の一時的な特徴のようなものでしょう。時代がたつと、「へー、あの時代にはこれが不可能って言われてたのねー」という感じで。
●地震で急激な圧がかかると、液体が瞬時に気化して、シリカ・金の微量元素が結晶化。小さな金鉱脈を形成するらしい。地球自体が巨大な研究室のようなもの。宇宙船地球号。地球は宇宙に浮くひとつの宇宙船でもある。人間が金だ金だと大騒ぎして地球の地下を掘っているわけですが、それもまた地球の営みに繰りこまれているのかもしれません。人間の欲望と言う精神エネルギーを巧みに利用して、「金」を地中から地上へと血液の流れのように循環させるプロセスとして人類は組み込まれている。
そんなこんなで、面白くてそれでいて人のためになる研究をしたいなぁー。
************************
■「夢解読」 （『Science』）
「夢解読」に成功 脳活動から夢の内容を読み取る技術がついに実現
「今みていた夢には，女性が登場しましたね?」 このように夢の内容を解読できる技術がATR脳情報研究所の神谷之康室長らによって開発された。
睡眠中の脳の活動パターンを解析することで，夢にあらわれた物体の情報を高い精度で言い当てられるという。
夢の内容を客観的に知る技術ははじめて。成果は科学誌『Science』オンライン版（アメリカ東部時間2013年4月4日発行）に掲載される。
■ 脳活動を測定し，夢に登場したものを言い当てる
多くの夢は視覚的な経験をともなう。
ATR脳情報研究所神経情報学研究室（京都府）の神谷之康室長らは，夢をみているときの脳活動を記録し，実際に画像を見ているときの脳活動パターンと照らし合わせることで，夢の内容を解読できると考えて研究を行った。
研究では，脳の血流の変化などをもとに活動量を計測できるfMRI（機能的磁気共鳴画像）装置内で，脳の活動を記録しながら被験者に眠ってもらった。
頭部に装着した脳波計で眠っているかどうかをモニターして，夢と関連の強い脳波が出た時点で被験者に声をかけて起こし，直前にみていた夢の内容を30秒ほどで口頭で報告してもらう。
この一連の過程を，3人の男性被験者それぞれに対してのべ200回ほど行った。
次に，報告された夢の内容に含まれる「男性」や「本」，「道路」といった約20のカテゴリーの名詞に対応する画像を被験者に見せ，そのときの脳活動のパターンもfMRIで記録した。
こうして，それぞれの名詞に対応する脳活動のパターンのデータベースを被験者ごとにつくりあげた。
それをもとに夢をみていた際の脳活動を分析したところ，男性や本，道路といった特定の物体が夢に登場したかどうかを，おおむね70％以上の精度で当てられたのである。
■ 夢の映像化は可能か？
これまでに神谷室長らは，アルファベットや単純な図形などを実際に見せたときの脳活動のパターンから，見ているアルファベットや図形の画像を再現することに成功し，世界をおどろかせてきた。
現在は，睡眠中の脳活動から画像を再現することに取り組んでいるという。
今後は，色や形などに加え，体の動きや感情といった情報を解読できるかどうかも検証される。
----------------------
株式会社国際電気通信基礎技術研究所(ATR)
睡眠中の脳活動パターンから見ている夢の内容の解読に成功（PDFファイル）
概要
ATR 脳情報研究所・神経情報学研究室の神谷之康（かみたにゆきやす）室長らのグループは、睡眠中のヒトの脳活動パターンから見ている夢の内容を解読することに成功しました。
この成果は、4 月4 日（米国東部時間）発行のScience 誌オンライン版（ScienceExpress）に掲載されます。
この研究では、機能的磁気共鳴画像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)装置を用いて睡眠中の脳活動を計測し、被験者を覚醒させ直前の夢の内容を言葉で報告させる手続きを繰り返しました。
一般的な物体（「本」、「クルマ」等、約20 の物体カテゴリー）の有無を脳活動パターンから予測するパターン認識アルゴリズムを構築し、睡眠中の脳活動を解析することで、夢に現れる物体を高い精度で解読することができました。
また、夢内容の予測には、実際に画像を見ている時に活動する脳部位のパターンが有効であることから、夢を見ている時にも、画像を見ている時と共通する脳活動パターンが生じていることが分かりました。
本研究は、脳活動を計測することで、主観的な夢内容の解読が可能であることを初めて示したものです。この方法は、夢だけでなく、自発的に生じる脳活動の機能の解明やブレイン-マシン・インターフェース、心理状態の可視化に応用する事が期待され、想像・幻覚などを解読することによって精神疾患の診断に貢献することが期待されます。
背景
夢の内容は、「夢占い」や「夢判断」など古来人々の興味を引く対象で、その機能や意味についてさまざまな考察がなされてきました。
しかし、夢の内容は、本人にしかわからない、すぐに忘れてしまう、などの理由から、客観的に調べることが難しい対象でした。
夢の内容を実験的にコントロールすることは一般に困難で、夢に関連する脳活動を取得する方法も確立していませんでした。
神谷室長のグループは、これまで、ヒトの脳活動信号をパターン認識アルゴリズムによって解析し、知覚内容や身体の動きを解読する「脳情報デコーディング技術」の開発を行ってきました。
この技術は、脳活動信号に表現されている詳細な情報を読み出すための有効な手段として、神経科学の分野において広く利用されています。
しかし、これまでの研究では、実際に画像を見ている時や課題を行っている時の脳活動を対象としていて、夢に代表されるような、外部からの刺激と関係なく脳が自発的に生み出すイメージの解読は行われていませんでした。
研究内容
今回、ATR 脳情報研究所・神経情報学研究室の堀川友慈 (ほりかわともやす；奈良先端科学技術大学院大学-ATR 教育連携研究室・博士課程; 現・ATR 研究員)、玉置應子研究員（たまきまさこ；現・ブラウン大学）、宮脇陽一研究員 (みやわきよういち；情報通信研究機構；現・電気通信大学)と神谷之康室長（かみたにゆきやす；奈良先端科学技術大学院大学・客員教授）は、脳情報デコーディング技術を、睡眠中のヒトの脳計測データに適用することで、睡眠中の脳活動パターンから夢に現れる物体の情報を解読することに成功しました。
この研究では、３人の被験者に脳波計 (EEG)を装着した状態でfMRI 装置の中で眠ってもらい、睡眠中の脳活動の計測を行いました (図1)。脳波をモニターしながら睡眠状態の判定をリアルタイムに行い、夢見と強い関連があると知られている睡眠脳波のパターンが生じたタイミングで被験者を起こし、直前まで見ていた夢の内容を報告してもらいました（報告時間、平均約30 秒）。
得られた報告を記録し、再び被験者を眠りにつかせる、という手続きを何度も繰り返すことで、夢報告とそれに対応する脳活動データを大量に取得することができました（各被験者、約200 回の夢報告）。
夢報告に現れる単語（物体や風景を表す名詞）を抽出し、言語データベースを用いて解析することで、非定形な夢報告文を主要な物体カテゴリー（「本」、「クルマ」等、約20個のカテゴリー）の有無を表現するベクトルに変換しました。また、主要な物体カテゴリーに対応する画像をウェブ上の画像データベースから収集し、それらの画像を見た時の大脳視覚野の脳活動を使って、物体情報を解読するパターン認識アルゴリズム（デコーダ）を構築しました。
言語・画像データベースを用いて、コントロール困難で不定形な夢報告データを定量的に扱えるようにした点が、本研究で開発したデコーディング技術の特徴です。
このデコーダを睡眠中の脳活動に適用することで、夢に現れる物体カテゴリーの情報を解読することに成功しました (図2)。
デコーダは、睡眠中の脳活動データが与えられると、各物体カテゴリーが存在する度合いを示す「スコア」を出力します。
とくに覚醒直前（0-15 秒前）の脳活動を用いた場合に夢の報告に現れた物体カテゴリーが高い値を示しました。
これは、夢報告の内容が覚醒直前の脳活動を反映していることを示しています。それ以前の脳活動は夢内容を表現していたとしても覚醒時には忘れてしまって報告することができないのかもしれません。
視覚野を分割してそれぞれの部位でデコーディング精度を比較すると、後頭葉から側頭葉にかけて広がる高次視覚野を用いた場合に高い精度が得られることが分かりました。高次視覚野は、これまでの研究から物体画像に対して強い活動を示すことが知られています。
したがって、夢を見ている時にも、画像を実際に見ている時と類似する脳活動パターンが生じていると考えられます。
また、報告に含まれる物体カテゴリーだけでなく、それと関連性が高いカテゴリー（たとえば、「クルマ」に対して「道路」）も高いスコアを示すことから、報告はしなかったが実際には夢に現れていた物体がデコーダの出力に反映されている可能性があります。
今後の展望
今回の研究では、睡眠中の高次視覚野の脳活動から夢に現れる物体の情報を高い精度で解読できることがわかりました。
一方、夢の中に現れる色や形などの画像特徴を解読できるかはまだ明らかではありません。
また、夢には視覚的な要素だけではなく、体の動きや感情などの要素もあります。今後このアプローチを応用・発展させることで、より多様な夢内容の解読が可能かどうかを検証していく予定です。また、この方法は、夢だけでなく、想像・幻覚などを解読するために用いることもでき、ブレイン-マシン・イ
ンターフェース、心理状態の可視化、精神疾患の診断など広い分野での応用が期待されます。
本成果はScience 誌オンライン版（米国東部時間2013 年4 月4 日発行）に掲載されます。本研究は、奈良先端科学技術大学院大学、情報通信研究機構との共同で行われました。fMRI 計測については、ATR 脳活動イメージングセンタの協力を得ました。また本研究は、文部科学省脳科学研究戦略推進プログラム課題A「日本の特長を活かしたブレインマシンインターフェースの統合的研究開発」、日産科学振興財団の支援により実施されました。
論文タイトル
Horikawa, T., Tamaki, M., Miyawaki, Y., & Kamitani, Y.
Neural Decoding of Visual Imagery during Sleep.
Science (in press)
(「睡眠中の視覚イメージの神経デコーディング」)
----------------------
Published Online April 4 2013
Science
Neural Decoding of Visual Imagery During SleepT. Horikawa1,2, M. Tamaki1,*, Y. Miyawaki3,1,†, Y. Kamitani1,2,‡
1ATR Computational Neuroscience Laboratories, Kyoto 619-0288, Japan.
2Nara Institute of Science and Technology, Nara 630-0192, Japan.
3National Institute of Information and Communications Technology, Kyoto 619-0288, Japan.
Abstract
Visual imagery during sleep has long been a topic of persistent speculation, but its private nature has hampered objective analysis. Here, we present a neural decoding approach in which machine learning models predict the contents of visual imagery during the sleep onset period given measured brain activity, by discovering links between human fMRI patterns and verbal reports with the assistance of lexical and image databases. Decoding models trained on stimulus-induced brain activity in visual cortical areas showed accurate classification, detection, and identification of contents. Our findings demonstrate that specific visual experience during sleep is represented by brain activity patterns shared by stimulus perception, providing a means to uncover subjective contents of dreaming using objective neural measurement.
************************
■「暗黒物質 dark matter」（CERN）
暗黒物質の痕跡？確認 宇宙つくる正体不明の成分
理論上、宇宙に大量にあると考えられている正体不明の「暗黒物質」が、実際に存在する可能性を示す痕跡を、欧米やアジアの国際研究グループが初めて見つけた。スイス・ジュネーブ近郊の欧州合同原子核研究機関（ＣＥＲＮ）で３日夕（日本時間４日未明）発表した。星や銀河の成り立ちの謎を解き明かす一歩となる成果だ。
現在の宇宙論では、暗黒物質は宇宙の成分の４分の１を占めるとされる。ただ光などの手がかりを出さないため確認が難しく、その存在は宇宙最大の謎の一つだ。
１９７６年にノーベル物理学賞を受賞したサミュエル・ティン米マサチューセッツ工科大学教授を代表とするグループは今回、国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）に取り付けたアルファ磁気分光器（ＡＭＳ）という装置を使い、電子と逆のプラスの電気を帯びた陽電子を観測した。陽電子は、暗黒物質同士がぶつかって消滅する際に飛び出すと考えられている。
************************
■地震と錬金術（『Nature Geoscience』）
地震で「一瞬のうちに」金鉱床が形成か地震がもたらす急激な圧力変化によって、金鉱脈が地下で瞬間的に形成されている可能性があるという研究が『Nature Geoscience』で発表された。
地震がもたらす圧力変化によって、金鉱床がほぼ瞬時に形成されている可能性のあることが研究によって明らかになった。
『Nature Geoscience』に掲載された論文によると、この現象は断層ジョグという場所で生じる。
断層ジョグとは、地震の主断層線をつなぐ裂け目（岩石にできた洞穴）のことだ。
この洞穴は液体で満たされており、圧力は約290メガパスカルにもなる（比較すると、海面気圧は0.1メガパスカルだ）。
地震が起きると、ジョグの洞穴が広がり、急速かつ大幅な圧力の低下が生じる。すると洞穴内にある液体が、ほぼ瞬時に気化する。その結果、過飽和溶液中に残されたシリカおよび金などの微量元素が結晶化して、小さな金鉱脈を形成するという。
「ひとつの断層系につき、年間に数千～数十万回の小さな地震が発生する（可能性がある）」と、オーストラリア、クイーンズランド大学の地震学者であるディオン・ウェザリーは『Nature』の記事で述べている。
「数十万年の間には、非常に多量の金が沈殿することもありうる。ちりが積もって山となるのだ」。
この研究は、経済的に価値のある金鉱脈のありかを探ることにつながるだけではない。
ウェザリー氏らの研究では、系内の流体圧がどれだけ速やかに正常に戻るかということにも注目している。
このデータは、地震発生後に地面がどのように動くのかをモデリングするうえでも役立つ可能性がある。
※研究では、100トンの金鉱脈鉱床が形成されるのには10万年ほどかかると推定されている。世界の既存の金の大部分は、30億年程前の造山運動が活発だった地質年代に形成された、石英鉱脈中から産出されているという。
----------------------
Flash vaporization during earthquakes evidenced by gold deposits
Dion K. Weatherley1 & Richard W. Henley
Nature Geoscience 6, 294–298 (2013)
Much of the world’s known gold has been derived from arrays of quartz veins. The veins formed during periods of mountain building that occurred as long as 3 billion years ago1, 2, 3, and were deposited by very large volumes of water that flowed along deep, seismically active faults. The veins formed under fluctuating pressures4, 5 during earthquakes6, but the magnitude of the pressure fluctuations and their influence on mineral deposition is not known. Here we use a simple thermo-mechanical piston model to calculate the drop in fluid pressure experienced by a fluid-filled fault cavity during an earthquake. The geometry of the model is constrained using measurements of typical fault jogs, such as those preserved in the Revenge gold deposit in Western Australia7, and other gold deposits around the world. We find that cavity expansion generates extreme reductions in pressure that cause the fluid that is trapped in the jog to expand to a very low-density vapour. Such flash vaporization of the fluid results in the rapid co-deposition of silica with a range of trace elements to form gold-enriched quartz veins. Flash vaporization continues as more fluid flows towards the newly expanded cavity, until the pressure in the cavity eventually recovers to ambient conditions. Multiple earthquakes progressively build economic-grade gold deposits.
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好きな本も全然読めません。
科学の世界も色々と面白い発表が出てて、脳科学、宇宙論、地学・・・寄り道して最新の研究を学習していると、これまた本職の仕事が進みません。。。（ガンバレ！ジブン！）
●夢解読（『Science』）は、MRI内で寝てもらって、夢を見てるような脳波を見たらすかさず起こして、脳波のデジタル信号と実際に見た夢のイメージを照合する。3人を対象に合計200回やったとのこと。アイディア自体はオーソドックスな気がする。ただ、やはり脳波（脳の電気信号の振動数）と視覚イメージ（網膜、脳視覚野の神経細胞発火パターン）の照合に、かなりの工夫がなされたのだろう。面白いなー。 シータヒーリングも脳波をθ波にすることとヒーリング（治癒）がシンクロする事を追及している医療の一つだし・・。やはり脳波（脳ニューロンの電気振動数）には色んな謎が隠されているみたい。何かと同調する（共鳴する）っていうのは重要なことなのだろう。
●暗黒物質は宇宙の成分の４分の１を占めるとされる。（dark energyと合わせて宇宙の97%とも） つまり、この宇宙はまだなんだかよくわからんものがたくさんあるということ。 だから、物事を虚心坦懐に、ありのままに見ないといけない。わかってるものなんてゼロに等しい。物理学者ミチオ・カクさんの「サイエンス・インポッシブル」も同じテーマだけど、「不可能」も「不思議」も、ある意味ではその時代時代の一時的な特徴のようなものでしょう。時代がたつと、「へー、あの時代にはこれが不可能って言われてたのねー」という感じで。
●地震で急激な圧がかかると、液体が瞬時に気化して、シリカ・金の微量元素が結晶化。小さな金鉱脈を形成するらしい。地球自体が巨大な研究室のようなもの。宇宙船地球号。地球は宇宙に浮くひとつの宇宙船でもある。人間が金だ金だと大騒ぎして地球の地下を掘っているわけですが、それもまた地球の営みに繰りこまれているのかもしれません。人間の欲望と言う精神エネルギーを巧みに利用して、「金」を地中から地上へと血液の流れのように循環させるプロセスとして人類は組み込まれている。
そんなこんなで、面白くてそれでいて人のためになる研究をしたいなぁー。
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■「夢解読」 （『Science』）
「夢解読」に成功 脳活動から夢の内容を読み取る技術がついに実現
「今みていた夢には，女性が登場しましたね?」 このように夢の内容を解読できる技術がATR脳情報研究所の神谷之康室長らによって開発された。
睡眠中の脳の活動パターンを解析することで，夢にあらわれた物体の情報を高い精度で言い当てられるという。
夢の内容を客観的に知る技術ははじめて。成果は科学誌『Science』オンライン版（アメリカ東部時間2013年4月4日発行）に掲載される。
■ 脳活動を測定し，夢に登場したものを言い当てる
多くの夢は視覚的な経験をともなう。
ATR脳情報研究所神経情報学研究室（京都府）の神谷之康室長らは，夢をみているときの脳活動を記録し，実際に画像を見ているときの脳活動パターンと照らし合わせることで，夢の内容を解読できると考えて研究を行った。
研究では，脳の血流の変化などをもとに活動量を計測できるfMRI（機能的磁気共鳴画像）装置内で，脳の活動を記録しながら被験者に眠ってもらった。
頭部に装着した脳波計で眠っているかどうかをモニターして，夢と関連の強い脳波が出た時点で被験者に声をかけて起こし，直前にみていた夢の内容を30秒ほどで口頭で報告してもらう。
この一連の過程を，3人の男性被験者それぞれに対してのべ200回ほど行った。
次に，報告された夢の内容に含まれる「男性」や「本」，「道路」といった約20のカテゴリーの名詞に対応する画像を被験者に見せ，そのときの脳活動のパターンもfMRIで記録した。
こうして，それぞれの名詞に対応する脳活動のパターンのデータベースを被験者ごとにつくりあげた。
それをもとに夢をみていた際の脳活動を分析したところ，男性や本，道路といった特定の物体が夢に登場したかどうかを，おおむね70％以上の精度で当てられたのである。
■ 夢の映像化は可能か？
これまでに神谷室長らは，アルファベットや単純な図形などを実際に見せたときの脳活動のパターンから，見ているアルファベットや図形の画像を再現することに成功し，世界をおどろかせてきた。
現在は，睡眠中の脳活動から画像を再現することに取り組んでいるという。
今後は，色や形などに加え，体の動きや感情といった情報を解読できるかどうかも検証される。
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株式会社国際電気通信基礎技術研究所(ATR)
睡眠中の脳活動パターンから見ている夢の内容の解読に成功（PDFファイル）
概要
ATR 脳情報研究所・神経情報学研究室の神谷之康（かみたにゆきやす）室長らのグループは、睡眠中のヒトの脳活動パターンから見ている夢の内容を解読することに成功しました。
この成果は、4 月4 日（米国東部時間）発行のScience 誌オンライン版（ScienceExpress）に掲載されます。
この研究では、機能的磁気共鳴画像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)装置を用いて睡眠中の脳活動を計測し、被験者を覚醒させ直前の夢の内容を言葉で報告させる手続きを繰り返しました。
一般的な物体（「本」、「クルマ」等、約20 の物体カテゴリー）の有無を脳活動パターンから予測するパターン認識アルゴリズムを構築し、睡眠中の脳活動を解析することで、夢に現れる物体を高い精度で解読することができました。
また、夢内容の予測には、実際に画像を見ている時に活動する脳部位のパターンが有効であることから、夢を見ている時にも、画像を見ている時と共通する脳活動パターンが生じていることが分かりました。
本研究は、脳活動を計測することで、主観的な夢内容の解読が可能であることを初めて示したものです。この方法は、夢だけでなく、自発的に生じる脳活動の機能の解明やブレイン-マシン・インターフェース、心理状態の可視化に応用する事が期待され、想像・幻覚などを解読することによって精神疾患の診断に貢献することが期待されます。
背景
夢の内容は、「夢占い」や「夢判断」など古来人々の興味を引く対象で、その機能や意味についてさまざまな考察がなされてきました。
しかし、夢の内容は、本人にしかわからない、すぐに忘れてしまう、などの理由から、客観的に調べることが難しい対象でした。
夢の内容を実験的にコントロールすることは一般に困難で、夢に関連する脳活動を取得する方法も確立していませんでした。
神谷室長のグループは、これまで、ヒトの脳活動信号をパターン認識アルゴリズムによって解析し、知覚内容や身体の動きを解読する「脳情報デコーディング技術」の開発を行ってきました。
この技術は、脳活動信号に表現されている詳細な情報を読み出すための有効な手段として、神経科学の分野において広く利用されています。
しかし、これまでの研究では、実際に画像を見ている時や課題を行っている時の脳活動を対象としていて、夢に代表されるような、外部からの刺激と関係なく脳が自発的に生み出すイメージの解読は行われていませんでした。
研究内容
今回、ATR 脳情報研究所・神経情報学研究室の堀川友慈 (ほりかわともやす；奈良先端科学技術大学院大学-ATR 教育連携研究室・博士課程; 現・ATR 研究員)、玉置應子研究員（たまきまさこ；現・ブラウン大学）、宮脇陽一研究員 (みやわきよういち；情報通信研究機構；現・電気通信大学)と神谷之康室長（かみたにゆきやす；奈良先端科学技術大学院大学・客員教授）は、脳情報デコーディング技術を、睡眠中のヒトの脳計測データに適用することで、睡眠中の脳活動パターンから夢に現れる物体の情報を解読することに成功しました。
この研究では、３人の被験者に脳波計 (EEG)を装着した状態でfMRI 装置の中で眠ってもらい、睡眠中の脳活動の計測を行いました (図1)。脳波をモニターしながら睡眠状態の判定をリアルタイムに行い、夢見と強い関連があると知られている睡眠脳波のパターンが生じたタイミングで被験者を起こし、直前まで見ていた夢の内容を報告してもらいました（報告時間、平均約30 秒）。
得られた報告を記録し、再び被験者を眠りにつかせる、という手続きを何度も繰り返すことで、夢報告とそれに対応する脳活動データを大量に取得することができました（各被験者、約200 回の夢報告）。
夢報告に現れる単語（物体や風景を表す名詞）を抽出し、言語データベースを用いて解析することで、非定形な夢報告文を主要な物体カテゴリー（「本」、「クルマ」等、約20個のカテゴリー）の有無を表現するベクトルに変換しました。また、主要な物体カテゴリーに対応する画像をウェブ上の画像データベースから収集し、それらの画像を見た時の大脳視覚野の脳活動を使って、物体情報を解読するパターン認識アルゴリズム（デコーダ）を構築しました。
言語・画像データベースを用いて、コントロール困難で不定形な夢報告データを定量的に扱えるようにした点が、本研究で開発したデコーディング技術の特徴です。
このデコーダを睡眠中の脳活動に適用することで、夢に現れる物体カテゴリーの情報を解読することに成功しました (図2)。
デコーダは、睡眠中の脳活動データが与えられると、各物体カテゴリーが存在する度合いを示す「スコア」を出力します。
とくに覚醒直前（0-15 秒前）の脳活動を用いた場合に夢の報告に現れた物体カテゴリーが高い値を示しました。
これは、夢報告の内容が覚醒直前の脳活動を反映していることを示しています。それ以前の脳活動は夢内容を表現していたとしても覚醒時には忘れてしまって報告することができないのかもしれません。
視覚野を分割してそれぞれの部位でデコーディング精度を比較すると、後頭葉から側頭葉にかけて広がる高次視覚野を用いた場合に高い精度が得られることが分かりました。高次視覚野は、これまでの研究から物体画像に対して強い活動を示すことが知られています。
したがって、夢を見ている時にも、画像を実際に見ている時と類似する脳活動パターンが生じていると考えられます。
また、報告に含まれる物体カテゴリーだけでなく、それと関連性が高いカテゴリー（たとえば、「クルマ」に対して「道路」）も高いスコアを示すことから、報告はしなかったが実際には夢に現れていた物体がデコーダの出力に反映されている可能性があります。
今後の展望
今回の研究では、睡眠中の高次視覚野の脳活動から夢に現れる物体の情報を高い精度で解読できることがわかりました。
一方、夢の中に現れる色や形などの画像特徴を解読できるかはまだ明らかではありません。
また、夢には視覚的な要素だけではなく、体の動きや感情などの要素もあります。今後このアプローチを応用・発展させることで、より多様な夢内容の解読が可能かどうかを検証していく予定です。また、この方法は、夢だけでなく、想像・幻覚などを解読するために用いることもでき、ブレイン-マシン・イ
ンターフェース、心理状態の可視化、精神疾患の診断など広い分野での応用が期待されます。
本成果はScience 誌オンライン版（米国東部時間2013 年4 月4 日発行）に掲載されます。本研究は、奈良先端科学技術大学院大学、情報通信研究機構との共同で行われました。fMRI 計測については、ATR 脳活動イメージングセンタの協力を得ました。また本研究は、文部科学省脳科学研究戦略推進プログラム課題A「日本の特長を活かしたブレインマシンインターフェースの統合的研究開発」、日産科学振興財団の支援により実施されました。
論文タイトル
Horikawa, T., Tamaki, M., Miyawaki, Y., & Kamitani, Y.
Neural Decoding of Visual Imagery during Sleep.
Science (in press)
(「睡眠中の視覚イメージの神経デコーディング」)
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Published Online April 4 2013
Science
Neural Decoding of Visual Imagery During SleepT. Horikawa1,2, M. Tamaki1,*, Y. Miyawaki3,1,†, Y. Kamitani1,2,‡
1ATR Computational Neuroscience Laboratories, Kyoto 619-0288, Japan.
2Nara Institute of Science and Technology, Nara 630-0192, Japan.
3National Institute of Information and Communications Technology, Kyoto 619-0288, Japan.
Abstract
Visual imagery during sleep has long been a topic of persistent speculation, but its private nature has hampered objective analysis. Here, we present a neural decoding approach in which machine learning models predict the contents of visual imagery during the sleep onset period given measured brain activity, by discovering links between human fMRI patterns and verbal reports with the assistance of lexical and image databases. Decoding models trained on stimulus-induced brain activity in visual cortical areas showed accurate classification, detection, and identification of contents. Our findings demonstrate that specific visual experience during sleep is represented by brain activity patterns shared by stimulus perception, providing a means to uncover subjective contents of dreaming using objective neural measurement.
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■「暗黒物質 dark matter」（CERN）
暗黒物質の痕跡？確認 宇宙つくる正体不明の成分
理論上、宇宙に大量にあると考えられている正体不明の「暗黒物質」が、実際に存在する可能性を示す痕跡を、欧米やアジアの国際研究グループが初めて見つけた。スイス・ジュネーブ近郊の欧州合同原子核研究機関（ＣＥＲＮ）で３日夕（日本時間４日未明）発表した。星や銀河の成り立ちの謎を解き明かす一歩となる成果だ。
現在の宇宙論では、暗黒物質は宇宙の成分の４分の１を占めるとされる。ただ光などの手がかりを出さないため確認が難しく、その存在は宇宙最大の謎の一つだ。
１９７６年にノーベル物理学賞を受賞したサミュエル・ティン米マサチューセッツ工科大学教授を代表とするグループは今回、国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）に取り付けたアルファ磁気分光器（ＡＭＳ）という装置を使い、電子と逆のプラスの電気を帯びた陽電子を観測した。陽電子は、暗黒物質同士がぶつかって消滅する際に飛び出すと考えられている。
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■地震と錬金術（『Nature Geoscience』）
地震で「一瞬のうちに」金鉱床が形成か地震がもたらす急激な圧力変化によって、金鉱脈が地下で瞬間的に形成されている可能性があるという研究が『Nature Geoscience』で発表された。
地震がもたらす圧力変化によって、金鉱床がほぼ瞬時に形成されている可能性のあることが研究によって明らかになった。
『Nature Geoscience』に掲載された論文によると、この現象は断層ジョグという場所で生じる。
断層ジョグとは、地震の主断層線をつなぐ裂け目（岩石にできた洞穴）のことだ。
この洞穴は液体で満たされており、圧力は約290メガパスカルにもなる（比較すると、海面気圧は0.1メガパスカルだ）。
地震が起きると、ジョグの洞穴が広がり、急速かつ大幅な圧力の低下が生じる。すると洞穴内にある液体が、ほぼ瞬時に気化する。その結果、過飽和溶液中に残されたシリカおよび金などの微量元素が結晶化して、小さな金鉱脈を形成するという。
「ひとつの断層系につき、年間に数千～数十万回の小さな地震が発生する（可能性がある）」と、オーストラリア、クイーンズランド大学の地震学者であるディオン・ウェザリーは『Nature』の記事で述べている。
「数十万年の間には、非常に多量の金が沈殿することもありうる。ちりが積もって山となるのだ」。
この研究は、経済的に価値のある金鉱脈のありかを探ることにつながるだけではない。
ウェザリー氏らの研究では、系内の流体圧がどれだけ速やかに正常に戻るかということにも注目している。
このデータは、地震発生後に地面がどのように動くのかをモデリングするうえでも役立つ可能性がある。
※研究では、100トンの金鉱脈鉱床が形成されるのには10万年ほどかかると推定されている。世界の既存の金の大部分は、30億年程前の造山運動が活発だった地質年代に形成された、石英鉱脈中から産出されているという。
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Flash vaporization during earthquakes evidenced by gold deposits
Dion K. Weatherley1 & Richard W. Henley
Nature Geoscience 6, 294–298 (2013)
Much of the world’s known gold has been derived from arrays of quartz veins. The veins formed during periods of mountain building that occurred as long as 3 billion years ago1, 2, 3, and were deposited by very large volumes of water that flowed along deep, seismically active faults. The veins formed under fluctuating pressures4, 5 during earthquakes6, but the magnitude of the pressure fluctuations and their influence on mineral deposition is not known. Here we use a simple thermo-mechanical piston model to calculate the drop in fluid pressure experienced by a fluid-filled fault cavity during an earthquake. The geometry of the model is constrained using measurements of typical fault jogs, such as those preserved in the Revenge gold deposit in Western Australia7, and other gold deposits around the world. We find that cavity expansion generates extreme reductions in pressure that cause the fluid that is trapped in the jog to expand to a very low-density vapour. Such flash vaporization of the fluid results in the rapid co-deposition of silica with a range of trace elements to form gold-enriched quartz veins. Flash vaporization continues as more fluid flows towards the newly expanded cavity, until the pressure in the cavity eventually recovers to ambient conditions. Multiple earthquakes progressively build economic-grade gold deposits.
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無意識の世界のひろがりをよく思います。エントリー本文に単語があって驚いたのですが、シータヒーリング。わたし、つい最近トレーニングを受けたところです。トレーニングの中でペアワークをする時に、実際に相手と共鳴というか波動の共有というか、とにかく具体的な映像や感情を無意識下で共有できたことがあって、驚きました。一方で、本来はすべての人が持ち合わせている感受性のようにも感じました。あ、そういえば、以前ダイアログ・イン・ザ・ダークに行った時も、目に見えてる世界って、世界のほんの一部なんだと実感したことを今思い出しました。目を閉じた時に見える世界の広がりをおもいます。
そういえば先週、10年位前に買ったままだった惑星ソラリスを今更見ました。すごいですね、SFの世界はヒントがたくさん隠れてる気がします。
今日は風が強いですね。春の嵐みたい。
夢の世界は、今の科学の流れのままで行けば永久に謎のままだと思いますが、全く別のアプローチから近付けば、いろんな知見があつまってくると思いますね。やはり、宇宙論や生死を越えた議論にまで射程が入らないと、夢の世界はきっとわからないと思います。
シータヒーリング、自分も基礎DNA受けてみましたよ。すごく面白かった。その時の先生からもぜひインストラクターまでとるよう強く薦められましたが、いかんせん時間がなく行けてません。笑 ほんとはアナトミー含め、いろいろ勉強したいところです。
現代の西洋医学をやっている人も、代替医療には偏見を持っていたり、そもそも無知で存在すら知らないことが多いのですが、個人的な想いとしては、若手医療者は特に、手段に偏見持たずあらゆる方向性からアプローチしてほしいな、と思ってます。 そのあたりは、どれほど自分の専門領域のことを本気で考えているか、その本気度によるのかな、と思います。
医療分野において、基本的な原理原則としては愛が共通であるとは思いますが、アプローチ方法はほぼ無限にあるので、自分の道具や引き出しは無限に準備しておきたいところです。
シータの創始者ヴァイアナさんが、将来は家庭内で普通にやるような家庭医学にしたい、とおっしゃっていて、そういう専門性に閉じていかない姿勢に共感したものです。
ただ、現時点では自分のような態度の医療者は、少数派ではあると思います。（^^；
惑星ソラリス、面白いですね。夢のように溶けていくところが、村上春樹さんの「パン屋再襲撃」を思い出しました。
いまこそ、漫画やSFやファンタジーが見直される時代なような気がしますね。
Imaginationの世界はもう一つの確実な現実世界だ、と自分は感じています。
「夢は心理学の領域」「カラダのことは病院」のように、「この問いはこのアプローチで解く」という思考の枠組みから抜け出した先に、根本的な解決にぐっと近づくこたえがあるんでしょうね。学問の領域の境界線があいまいになって（境界線自体、もともと便宜上なんだけど）、世の中はだんだんつながり、混ざり合っていく気がします。
シータヒーリング！マニアックなトレーニングかと思って、ひっそりと受講したのでした（笑）。私も基礎DNAを受けて、応用は仕事の都合で断念したところです。世の中をどう見るか、視点や認知の問題が意識している以上に大きいんでしょうね。このトレーニングの講師がお医者さんだったのですが、その話を聞いていると、代替医療としての今後の可能性を強く感じました、みんなでお互いにシータヒーリングをしあおう！みたいな。そうそう、トレーニング受けた人の中には自然にアナトミーができている人もいて、ぜひそこまでできるようになりたいなー、と思ったのでした。
人ぞれぞれ登っている山の名前も、登山口も違うものの、最終的に目指している方向は近いのかな。ぜんぜん関係ないように見えることでも、実はつながっているのか、つながりが見えるようになるのか、いずれにしても。漫画とSF映画みて、勉強します。
シータヒーリングはその道では話題になっているようですよ。ヒーリング技術がいろいろと統合されているので、いろんなヒーラーさんも自分の立ち位置を見直すために、受けてみたりしているようで。もちろん、西洋医学をやっているひとはほとんど誰も知らないと思いますが・・・笑 まあ、代替医療に関心がある人なら、おそらく知っているだろう、という程度ですよね。
トレーニングの講師がお医者さんだったのですね。それはうれしいです。串田先生という脳外科医の先生も本を書かれていて、とてもわかりやすいですが、そういう風に学問が融合して統合していくといいですよね。基礎教養のひとつとして学ぶ時代になればいいですが・やはり、プロとしては引き出しが多いほど、どんな他流試合でも負けないと思いますしね。
まあ、どんなものにもどんな人にも偏見を持たず、つねに自分の理性と直感のバランスで判断したいものです。