ヒト細胞の研究で、記憶は脳だけに存在するわけではないことを発見

 (medicalxpress.com)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2024-11-11 | 1件のコメント | WhatsAppで共有

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1件のコメント

 
GN⁺ 2024-11-11
Hacker News の意見

  • The Body Keeps the Score は優れているが読むのがつらい本なので、おすすめできる
    https://books.google.ca/books/about/The_Body_Keeps_the_Score...

  • この研究は、脳と相互作用せずに起こる「学習」を扱っている
    免疫系が感染と戦う方法を学ぶ、という意味での学習である。違いは、細胞が状態を記録するメカニズムが、脳が細胞レベルで使うメカニズムの一つに似ている点で、これは予想できることだ。脳を構成する細胞や構造も、より単純な構造から進化したのだから、メカニズムの再利用があっても不思議ではない

    • 免疫系はいくつものシステムから成り、その中でも胸腺は特に興味深い
      文字通りゲートのように機能する。骨髄から出てきた新しい免疫細胞は胸腺を通過しながら検査され、外部の細胞は攻撃しつつ宿主の細胞は攻撃しないものでなければ通過できない。この過程で実質的に標識され、選別される。大半は体内へ放出され、一部は自己制御細胞として残り、通過できなかった細胞は破壊される。免疫系のための本物の品質管理・選別マシンである
    • 振り返ってみると、明確な区別は記憶はどこにでもあるということだ。土の上の足跡も記憶であり、選択的に強化される記憶はより複雑で、記憶と情報を組み合わせてコミュニケーションする点で、脳は他の対象よりはるかに優れている
    • 免疫系を複雑性理論や機械学習の文脈で、敵対的学習・適応のもう一つの層になぞらえたくなるが、あまりに安易な比喩でもある。しかも免疫系は、その比喩が耐えられる範囲をはるかに超えて複雑である可能性が高い

  • DNA 以外にも遺伝情報の伝達方式があるのかと問いたくなる
    「本能」と呼ばれる多くのものは、実は親から子へ何らかの符号化された形式で伝わる情報なのかもしれない。生まれたばかりの鳥が知っている歌、学ばなくても知っている渡りの経路、母犬が羊膜を破って子犬を取り出さなければならないという行動、無限に多様な体型の中でどの体型を伴侶としてより好むべきか、といったものが、すべて化学信号だけで符号化されているとは考えにくい。より複雑な情報符号化、パターンマッチング、テンプレート、あるいは記憶が必要なように見える

    • 人間の実際の嗜好の多様性には、存在しないドラゴンまで含まれる。この点を考えると、「超正常刺激」という用語を初めて聞いたときに思い浮かんだ例は、ビール瓶と交尾し続けようとしたある種の甲虫だった
      https://en.wikipedia.org/wiki/Supernormal_stimulus

人間にも私たちを導く何かがあるはず。そうでなければ全員がバイセクシュアルで、実際に子どもを持てる相手と同じくらい頻繁にドラゴンにも興奮するはずだからだ。ドラゴンが好みの対象として現れるという事実は、脳が非常に単純なヒューリスティックの集合を使っている可能性を示しており、単純なヒューリスティックならDNAで十分に符号化できる。

  • 生まれたばかりの鳥の歌が「子宮の中で」学習される、という話を聞いた覚えがある。正確な表現ではないかもしれないが、その場合の伝達チャネルは音だった。
    これは托卵寄生によって卵がすり替えられるのを防ぐ識別マーカーとして使われていたという。雛が卵の中で聞いた歌を歌えなければ、失望した親に捨てられただろうし、十分に奇形だったり障害があったりする雛も失敗し得るので、一種の健康チェックだったのかもしれない。親による教育と学習は二分法ではなくスペクトラムだ。シカを似ているが同一ではない環境に移すと、数世代にわたって学習が起こるまではうまく暮らせず、その後追いつくという例もある。動物が人間ほど知的でないとしても、学習し適応する能力を過小評価すべきではない。

  • エピジェネティックな遺伝に関心を持ってみる価値はある。一部のエピジェネティックな標識が世代を超えて伝わることは分かっているが、エピジェネティクスにどれほど多くの遺伝可能な情報が符号化されているのかは、まだ非常に不確かだ。

  • そうした保存された行動が子孫の表現型にも影響し得るのだろうか？ ラマルクが登場したような感じだ。

  • 有性遺伝で伝達されるすべての情報は、生殖細胞系列を通過しなければならない。単一の精子または卵子の中に符号化されていなければ、有性遺伝では伝達され得ない。
    受精後に親から子へ伝わる情報は、定義上、遺伝ではなく学習の一種だ。卵の中の雛に歌を聞かせることや、母親が赤ん坊に抗体を渡す場合がこれに当たる。残りの例は遺伝学で十分に伝達可能であり、遺伝とは化学シグナルではなく実際の情報符号化である。単純な規則でも複雑な行動を生み出せる。

    遺伝子の情報符号化能力を示す例として保護色がある。遺伝する形質である保護色は非常に複雑になり得て、そのための遺伝情報は、動物が進化した環境の視覚的な描写と見なせる。遺伝子が砂漠、海底、植生がどのような姿かを実際に符号化しているわけだ。これは一例にすぎず、あらゆる動物は、特定の地形を移動する方法や、現在の環境にいる病原体から生き延びる方法といった複雑な情報を遺伝子の中に持っている。

  • この話題は、最近知って掘り下げているMichael Levin研究室の仕事と関係がある。
    論文も多数出しており、Michael Levinの深いインタビューもYouTubeに多い。彼らは細胞のような低レベルの構造を見て、「これらの構造を知的な行為主体と見なすと、何を学べて何を達成できるのか？」と問いかけている。記憶の問題は知能と密接に絡んでおり、こうした低レベルでの事例が彼らの研究全体に現れている。

    実験結果は驚くべきもので、興味深い。がん細胞を正常な機能に戻すこと、首の組織細胞から自己組織化される「anthrobots」、奇形のオタマジャクシが正常なカエルへ成長すること、隣接する細胞を動員して眼を作らせるよう誘導された細胞などがある。

    この研究室の主なモデルシステムは形態形成だ。多細胞の身体が自ら組み立てられ、修復され、解剖学的な目標に向けて新しい解決策を即興的に作り出す能力を研究している。また、生体内で堅牢でマルチスケールかつ適応的な秩序を実現するために必要なメカニズムと、この能力を別の基質で再現するのに十分なアルゴリズムを問うている。専門領域の一つは発生生体電気で、すべての細胞が体細胞の電気ネットワークでつながり、情報を保存・処理・行動へ移し、大規模な身体構造を制御する仕組みを研究している。脳科学者が脳の精神内容を読み書きする方法を学ぶように、この研究室は身体の原始的な認知計算を導く生体電気コードを読み取り編集するツールを作り、使っている。

    https://drmichaellevin.org/

    • 付け加えると、Peter Reddien研究室もプラナリアを研究しており、身体全体の地図を作り、その領域で分化がどのように進むべきかを知らせているように見える細胞を見つけた。
      Levinの仕事の後で、もう一度目を開かされる結果であり、生物学を情報の問題として捉えるようになった。起きているすべてのことには、それを説明するデータの断片があるのに、私たちがあらゆる場所を見ていなかっただけなのだ、という感じだ。

    • 発生生体電気に関連して、こうした方法はすでに知っていそうだ。
      Tissue Nanotransfection: https://en.wikipedia.org/wiki/Tissue_nanotransfection

      “Direct neuronal reprogramming by temporal identity factors” (2023) https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2122168120#abstract

      ... https://news.ycombinator.com/item?id=36912925

  • コメントにはかなり奇妙な話が多い。エピジェネティクスが伝達されるとしても、そこまで遠くまでは行かない。
    前世の記憶ではないと思う。脳以外の組織の記憶も、たとえ一部が正しいとしても、詳細な実装の問題が大きい。他人から記憶が伝わるというのは筋が通らない。神経が人間同士で共通のデータファイルを運ぶわけでもないし、脳は入り組んだ構造だ。記憶が移るとしても、おそらく性格、気分、さまざまな神経伝達物質に関わる要素程度だろう。

    そうしたことが可能だとしても、意図的な開発と新しい技術の使用なしには、一般的ではなさそうだ。例えば、凍結ガラス化された脳から基本的な性格を復元することは理論的には可能かもしれず、遺伝情報と一部の脳構造にかなり依存するだろうが、それ以上は言いにくい。私の知らない多くのことを知っていて、それが本当に分かっていると慎重に検証したのでなければ、低い二桁パーセントを超える水準の記憶復元を期待すべきではない。これも「完全な技術」を仮定した話で、実際にはどこから始めればよいのかも分からない。

    • 前世の記憶が極めて疑わしいと言うことが非科学的だとは思わない。そのような低い確率では、いろいろなものが崩れ始める。理論上は無視すべきではないが、実際にはどう取り組めばよいのかよく分からない。

  • ばかげて見えるかもしれないが、複数の研究が同じ結論に到達している
    どこかで、心臓移植のレシピエントが自分の記憶ではないランダムな記憶のフラッシュバックを経験し、ときには新しい性格特性を持つようになる、という内容を読んだ覚えがある

    • 私たちは原因と結果を混同しがちだ、という理論を見たことがある
      たとえば危険な状況はストレスを引き起こし、ストレスは心拍を速める。ところが外部の手段で心臓を速く鼓動させても、ストレスが生じることがある。だから何が原因で何が結果なのかは明確ではなく、あらゆるフィードバックが混ざった奇妙な組み合わせである可能性が高い。人生はごちゃごちゃしている

      自分のものではない心臓を受け取れば、慣れ親しんだやり方では鼓動しないだろうし、それが感情の変化として解釈されることもあり得る。記憶がすべて脳内にあるとしても、心拍が記憶の一部だとしたらどうだろう。異なる反応をする心臓を持つことになれば、その記憶の意味も変わり得る

      技術的なたとえで言えば、ビデオゲームのセッションを記録するとき、プレイヤーの入力だけを保存することが多い。ゲームが決定論的なら、記録された入力で再実行するだけでセッションを忠実に再現できる。動画よりはるかに小さい。ところがゲームエンジンが入力に少し違った反応をするように変わると、再生結果も変わる。記憶が「再生」で、エンジンが私たちの身体だとすれば、身体を変えることも記憶を変えることになる

    • 身体が脳の外に記憶の一部を保存しているという点はそれほど驚くことではないが、別の身体・脳が他人の作った記憶を読み取り、理解できるというのは非常に驚きだ
      心と記憶システム全体は、1つの巨大な相関関係の塊のようなものだろうと予想している。標準エンコーディングのデータファイル群で構成された構造ではなさそうだ

    • 関連資料として引用できる記事や論文があるのか気になる

    • 関連あり: https://www.mdpi.com/2673-3943/5/1/2

    • 本当に幻想的な主張のように聞こえるが、物理的にはそれを支える構造があるのかもしれないと思える

  • 直接読んだわけではないが、何度も耳にした本に The Body Remembers がある
    https://www.amazon.com/Body-Remembers-Psychophysiology-Treat...

  • 脳のプルキンエ細胞が、分離された状態でも同じ種類のこと、つまり入力パターンを検知して反応することを考えると、筋は通っているように思う
    少なくともそれらの細胞の中には低レベルのメカニズムが隠れているという意味で、これがより一般的なものだとしても、それほど驚くことではない

  • 「以前の性的パートナーが子孫に影響する」という記事を思い出す: https://time.com/3461485/how-previous-sexual-partners-affect...
    たとえば、メスが最初に非常に大きく精力的なオスと交尾して精子パッケージを吸収した後、小さく弱いオスに受精させられると、子孫のサイズが以前の性的接触の影響を受けて、より大きい方向に決まる、という内容だ。この研究に追試があったのかは分からない

    https://doi.org/10.1111/ele.12373

    • この研究は特定のハエの種を対象にしたものだ。1文要約で抜けてはいけない重要な詳細だと思う

  • 論文本文はここにある
    https://www.nature.com/articles/s41467-024-53922-x