有意差 かくにん！ よかった。 な研究者にならない為のガイド.
「…t検定の結果、コントロール群と比較して、薬剤投与群には統計的に有意な差が見られました。…」
もはや生物学のプレゼンでテンプレートになっているこの言い回し。
さて、質疑応答で聞くべきポイントは何でしょう？
統計的に有意な差があった。では、それは生物学的に意味のある差な？
が聞くべきポイント。
こつこつ更新していく所存。 でも、たくさん文献があるので、とりあえず文献を挙げてみた.
フルダイブシステムを研究・勉強するには
フルダイブを勉強したい、研究したい。
でも、何から始めればいいかわからない。どんな大学で研究できるか知りたい。
本稿は、そのような方への案内書を目指しています。
フルダイブってなんぞ？
フルダイブの事自体が深く知りたい！
という方は、こちらの記事をオススメ
tarepan.hatenablog.com
目次
このページは以下の内容に分かれています。
- 勉強法・教材
- 入門者向け
- 初級者向け
- 研究方法
- What/Why/How: どの要素を研究したいか
- Where/Who: どんな大学・研究機関があるか
- When: いつ研究するか
- 勉強法・教材
- 研究したい人向け
- 言っておきたいこと
まず入門者向けの勉強法、詳しい方はさらっと読み流してください.
次に、初級者("フルダイブを実現する"ことを初めて考える人)向けの教材、考えたことある人は読み飛ばして大丈夫かと.
そしてメインの、研究に話を移していきます。
最後に、本格的な勉強用文献を紹介、私からのメッセージで〆です。
勉強法・教材
入門者向け
フルダイブに興味が湧いてきた、色々学んでみたい！という方向け.
詳しい方はさらっと次へどぞ。
● 妄想を膨らます
妄想、言い換えれば、想像することはとても大切です。
フルダイブが実現したらどんな世界・社会になるでしょうか？
ゲーム以外にも、なにか応用はあり得るでしょうか？
想像し、紙に書き出し、それを整理してみましょう。
あなたの中のフルダイブを具体的に、リアルにしていくのです。
● 検索かけて読む
妄想を整理し終わり、自分の中のフルダイブが具体的になったら、"フルダイブ"で検索をかけましょう。
他の人の考えるフルダイブがそこにはあるはずです。
そんなアイデアあったか、スゲー！という出会いがあると嬉しいですね。
妄想し、整理して、人の意見を取り入れれば、もうフルダイブへの入門はクリアしたようなもんです。
初級者向け
フルダイブの未来については山ほど考えた人向け。
次は、フルダイブの実現には何が必要か、を考える段階ですね。
私の書いた記事が、自分で言うのもなんですが、よく書けてる気がします。
tarepan.hatenablog.com
研究方法
"フルダイブ"は、複数の技術/要素を融合してはじめて実現できるシステムです。
1人で全ての要素を(理解できたとしても)研究することはできません。
ゆえに、研究する要素を絞る必要があります。
研究する要素が絞れれば、為すべき研究、行くべき大学は自然と見えてきます。
この章では、どんな要素があるのか、それはどこで研究できるのか、を解説します。
どの要素を研究するか
フルダイブの流れを整理しましょう。
例として、仮想空間の決闘場で2人のプレイヤーがバトルするシーンを考えます。
- バトル開始、プレイヤーは敵へ突撃しようとする
- 突撃する！という意思を機械が読み取り
- 読み取り時のノイズ等の除去し、プレイヤーの動きが決定. 対戦相手も同様.
- 2人の剣が同じ場所へ移動している場合、衝突が発生するはず. よって衝突有無を計算.
- プレイヤーの最終的な位置、プレイヤーへの入力感覚(剣が衝突する衝撃)を計算.
- プレイヤーへ入力する感覚を電気刺激等に変換.
- プレイヤーは身体が前進することを認識する.
このように、一瞬の間に莫大な処理・計算がフルダイブでは理論上行われます。
それぞれの要素で、何を考える必要がある、つまり研究する必要があるでしょうか？
いかは、私がとりあえず挙げてみた例です。
- 脳活動の読み取り (流れ②)
- 何を読み取るか …A
- どうやって効率よく・正確に読み取るか …B
- 計算機(PC)による脳活動の解釈 (流れ③)
- 読み取った信号は何を意味するか …A
- どうやって効率よく・素早く解釈/変換するか …B, C
- 計算機上の仮想空間における処理 (流れ④, ⑤)
- 仮想空間の設計 …D
- リアルタイム処理 …C
- 計算機による脳刺激信号の演算 (流れ⑥)
- どんな信号を与えるか …A
- 高速計算 …C
- 脳刺激 (流れ⑥)
- どんな刺激を与えれば感覚を再現できるか …A
- どうやって刺激するか …B
…研究しがいがありそうですね？(というか考えることたーくさんですね？笑)
しかしこれらの要素は、要素1つ1つで見ると既に研究分野が存在しています。
● A. 脳の働きを解明する / 神経科学
"脳のどんな活動を読み取れば良いか", "どんな刺激が感覚を再現できるか"を知るためには、正常な脳がどう活動しているかを知れば良い.
脳活動の仕組みを調べる分野は神経科学と呼ばれています。
ヒトや実験動物を対象として、右手を挙げる時にどの脳領域が活動するか、を調べたりします。
● B. 脳活動を読み取る・外部から入力する / ブレイン・マシン・インターフェース
フルダイブでは脳活動の読み取り・外部入力をする、これがキーポイントだ.
脳活動を読み取る・脳へ刺激を入力する分野はブレイン・マシン・インターフェース/BMIと呼ばれます。
電極で脳波を読み取ったり、磁気刺激をして脳活動に変化を起こさせたりする研究です。
読み取る脳波自体が非常に重要なため、Aの神経科学とよく関連した分野です。
● C. すばやく情報を処理する / 情報科学
膨大な信号からノイズを除去し、必要な情報を抜き出し、計算をする必要がある.
信号処理に関わる分野は、広いくくりで情報科学と呼ばれます。
専門じゃないので、あんまり詳しくないです、専門家plz
● D. 仮想空間を作る / ？
フルダイブでは、多くのプレイヤーが仮想空間に居ることになります。
多数のプレイヤーがリタルタイムで齟齬なく存在するためには、多分、それに特化したゲームシステム(仮想空間システム)が必要になります。
ここはもう、私の知識がない分野です。
おそらく、MMORPGの設計に関係する、多数プレイヤーオンライン通信の技術が必要なんだと思います。
どこで研究するか
先に挙げた、分野別に見ていきましょう
●A. 神経科学
日本の大学には優れた神経科学の研究室が多数あります。
大学の学部・研究科であれば、理学部, 理工学部, 医学系研究科.
学科で言えば、生物学科, 理学科, 生命医科学科などなど.
研究室のホームページを見ると、イメージが具体的になるとおもいます.
● B. ブレイン・マシン・インターフェース/BMI
BMIは世界各地で研究真っ盛りです。
日本の大学であれば、工学部, 理工学部, 医学系研究科.
学科であれば、機械工学, 生体工学, 生命科学 系の学科にちらほら。
● C. 情報科学
…フルダイブに繋がる情報科学、のことがわかる方、教えてください.
● D. ？
…ゲームメーカー？
研究だと、多人数通信に関わる情報通信系の研究になるのかなぁ…？
研究したい人向け
コツコツ整備中.
先ほどの分野ごとに、いくつか目ぼしいものをピックアップしました。
神経科学
● カンデル神経科学
神経科学の名著.
全1649ページ、これを理解すれば世界最先端の論文が読める知識が身につく.
大学学部生の輪読会とかにオススメ.
●
※ 同志達へのお願い
面白い・勉強になる文献がありましたら、教えて頂ければ幸いです。
また、まとめ記事を作ってネットに公開すると、みんなが幸せです。
言っておきたいこと
フルダイブVRは完全に未知の分野です。
目指すべき頂きも、進むべき道もない、正解のない分野です。
そんな分野で求められる、唯一の資質は何でしょうか？
それは考え続けられることです。
ネットの記事を読んで知識を貯めることは有意義です。
有識者の話を聞くことも非常に大切です。
しかし、決して、鵜呑みにしてはいけません。
「それは正しいのか？」「違う、こういうアプローチもあり得るのでは？」
常に考え、自分で納得がいくまで考え続けましょう。
そして考え続けた上で、それを実行しましょう。
「なるほどー。脳の勉強してフルダイブ実現したいから、理学部行こう」
ではなく、
「自分の知識を振り絞って、整理した結果、脳の仕組みがフルダイブに重要な要素だと私は考えたぞ。よし、大学は神経科学の研究室があるA大学B学科を目指そう。」
になりましょう。
願わくば、同じ志をもつ人が研究業界に増えますように。
最後に
ご質問・ご相談はコメント欄へどうぞ、どんなものでも歓迎します。
自分用メモ
気にしないでくだされ
forums.unrealengine.com
During REM sleep — the deep sleep where most recalled dreams occur — your eyes continue to move but the rest of the body’s muscles are stopped, potentially to prevent injury. In a series of experiments, University of Toronto neuroscientists Patricia L. Brooks and John H. Peever, PhD, found that the neurotransmitters gamma-aminobutyric acid (GABA) and glycine caused REM sleep paralysis in rats by “switching off” the specialized cells in the brain that allow muscles to be active. This finding reversed earlier beliefs that glycine was a lone inhibitor of these motor neurons.
博士課程進学・修了人数の推移
日本における、大学院博士課程 理学系 入学者と修了者の人数推移を調査し、その傾向を推測した。
ソース
パッとは出なかったが、信頼できるソースがあった。
www.nistep.go.jp
data.nistep.go.jp
運動出力をブロックする
運動出力のブロック、かっこよくいうとインタラプト
日常で起きる運動ブロック
- 夢
- 金縛り
- 激しい葛藤
- 重症度の高いナルコレプシー
実験
V2a細胞は歩行を止める
Cell. 2015.
ネズミを用いた実験.
延髄(首の付け根あたり)のV2a細胞を刺激すると、歩行運動がストップすることが判明.
逆にV2a細胞を不活性化すると、多動に.
正常な動物では、歩行中の停止時に活動していると考えられる.
論文中の動画が見もの, 歩いてるネズミが刺激でピターッと歩くのをやめる.
Descending Command Neurons in the Brainstem that Halt Locomotion.
Julien Bouvier, Vittorio Caggiano, Roberto Leiras, Vanessa Caldeira, Carmelo Bellardita, Kira Balueva, Andrea Fuchs, and Ole Kiehn.
Medulla RF Chx10/V2a INの活性化/阻害により、運動の停止、が促進/阻害される.
http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(15)01477-4
stop neuronの特性
Cell reports. 2015
ヤツメウナギとCaイメージング・電気生理・薬理学によるstop neuronの解析
cMRRNに多くのstopニューロン.
特異な膜特性は無さそう.
ヤツメウナギでは投射パターン等まだ未解明.
A Specific Population of Reticulospinal Neurons Controls the Termination of Locomotion
Laurent Juvin, Swantje Grätsch, Emilie Trillaud-Doppia, Jean-François Gariépy, Ansgar Büschges, Réjean Dubuc.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221112471630612X
夢を見てなぜ身体は動かないか
REM睡眠時の筋肉麻痺を起こす神経伝達物質を同定.
GABAとGlycineの共作用がREM睡眠時の筋肉麻痺に必要.
EMGとpharmacologyでJNSに載るくらい、読みやすく、説得力のある論文.
他の文献含め、より精査したいところ.
Identification of the Transmitter and Receptor Mechanisms Responsible for REM Sleep Paralysis | Journal of Neuroscience
キーワード:
● Skeletal muscle paralysis (motor atonia)
実用化は
する動機が今の所あまりない.
研究も、神経インタラプトのために、というものはまだまだ聞かない.
そのうち精査したい文献
要精査
Cell. 2016. Cell-Type-Specific Control of Brainstem Locomotor Circuits by Basal Ganglia
V0D
Genetic Identification of Spinal Interneurons that Coordinate Left-Right Locomotor Activity Necessary for Walking Movements. 2004.
mini-summary
what already known
ventromedial spinal cord (termed lamina VIII), a region abundant in commissural interneurons that project to the vicinity of contralateral motor neurons.
Some lamina VIII commissural interneurons form monosynaptic connections with motor neurons and are rhythmically active during locomotion, suggesting they have roles in coordinating bilateral flexor and extensor locomotor activity.
severing the ventral commissure results in a loss in coordinated motor neuron activity in the left and right halves of the spinal cord
Recent genetic studies have shown that inactivation of the receptor tyrosine kinase EphA4 results in defects in spinal locomotor function.
Within the developing spinal cord, several distinct classes of commissural inteneurons settle in lamina VIII.
Two of these interneuron classes, which we term V0V and V0D neurons, differentiate from a discrete progenitor domain, which is marked by expression of the homeodomain transcription factor Dbx1.
V0V interneurons derive from the ventral half of the Dbx1 progenitor domain and transiently express the homeodomain protein Evx1 (Moran-Rivard et al., 2001), whereas V0D interneurons, which lack Evx1 expression, derive from the dorsal Dbx1 domain (Pierani et al., 2001; G.M.L. and S.G., unpublished data).
Both sets of Dbx1-derived interneurons exhibit strikingly similar migratory patterns and initial commissural axonal trajectories Pierani et al. 2001 and Moran-Rivard et al. 2001, suggesting that they are closely related both by provenance and function.
what even unknown
special technique
what revealed
Evx1 mutant mice exhibit normal locomotor activity, whereas Dbx1 mutant mice exhibit profound changes in locomotor coordination.
