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mixiGraphとポスト・コネクトーム

脳の全ての神経回路を調べよう、という計画が進行中らしいです。
(c.f. Shuzoさんのエントリー:PLoS Comput. Biolのreview)

コネクトーム、と呼ばれているとか。
(最近はとりあえずオームと呼ぶ傾向があるような・・・
グリコーム、メタボロームetc。
化学者がケミカロームとか、天文学者がスターロームとか言い始めたらヤだなぁ)

いつかは必要な作業だよね、とも思いつつ、
じゃぁフランシス・クリックが
「私は前障が全皮質に繋がっていることを見つけた」
というあの業績は何をやったの?
という単純な疑問も沸いてきます。

前記エントリーの「コネクトーム 1.0」に書いてあるように
「領域レベルの大雑把な神経回路を調べた」ということでしょうか。

でもそうだとしたら2005年になって今更なぜこの計画が出てきたのかよくわかりません。



最近とても疑問に思うのは、
脳の回路を超高分解能で調べて、そのあとどうやって解析していくのだろう、ということ。

膨大なコネクションがわかって、でそのあと何をすれば機能が「理解」できるのでしょう?

なぜこんなことを思うようになっているかというと
つい先日、mixiGraphというおもしろいソフトをみつけたことがきっかけです。

mixi に参加している人たちがお互いにどのように繋がっているのかを示すソフトです。

友人Aと友人Bは全く関係がないと思っていたら実は知り合いだったことがわかる、
など、1時間くらいは飽きずにソフトをいじることができます。

しかしですね、いじっていくうちに、画面上がもうイミフメイになっていくわけですよ。

私のmixi上の友人は約100人。
(ほぼ)全員をクリックして関係性を分析すると、
「人数5000人、結合10000」という結果が出ました。

つまり「友達+友達の友達」は合計でおよそ5000人、
それらはお互いに約10000の線で結ばれていることになります。

もう画面上はカオスですよ。
10000の線が交錯しているわけです。
分析も何もあったものではありません。

mixiの参加者は現在約1000万人。
コネクトームで、ミニカラムのコードを調べるときのノードの数に匹敵します。
全員の関係性を調べることは可能ですが、
で、結局調べた後で何をどうやって調べたらよいのでしょう??


たとえば、「日本に対してこのような態度を取れば(情報を入力すれば)、日本人はこう動く(出力する)」というような社会的機能を、人間関係の膨大なグラフからどのように読み取ればよいのでしょうか。


クラスター分析?
このあたりはまさにGoogleの出番なのかもしれません。
ドットコムバブルにアメリカが浮かれていた頃に、ひたすらウェブ構造を分析していたマニアな連中ですし。

しかしGoogleはウェブの「機能」でなく「構造」さえ把握できればそれでよかったのに対して、脳科学者は「機能」にまで発展させる必要あります。

ゲノムは全部わかったけど、その後どうしたらいいかよくわからん、
という遺伝学の状況が頭をかすりました。

いずれコネクトームは完成するでしょうから、
今からポスト・コネクトームのことを考えておくの無駄ではないかもしれません。
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コメント

ちょっと気になったのですが、

「ゲノムは全部わかったけど、その後どうしたらいいかよくわからん、
という遺伝学の状況が頭をかすりました。 」

という文章は、本気で書いているのでしょうか?

>Ozさん

コメントありがとうございます。

確かにポストゲノムについては表現が不適だったかもしれません。
言わんとしたのは、当初「ゲノムがわかればヒトの動態の全てがわかる」と言わんばかりの期待は裏切られている、という意味でした。
蓋を開けてみれば、遺伝子同士の相互作用、環境との相互作用、非コード部位による制御、エピジェネティクスなど、「まだまだよくわからないということがわかった」というのが現状であると認識しています。
有意義ではあれど、膨大で複雑な情報をどう処理するかという問題は、ヒトゲノムのみならずヒトコネクトームにも起こるだろう、という意味に汲んでいただければと思います。

早速の返信ありがとうございます。
「よくわからない=楽しそうなことが残されている」
と考えるとちょっとは楽しいかもしれません(笑)

>Ozさん

仰る通りです。
私もポストゲノムに絶望しているわけでは全くなく、
むしろいずれこの膨大な情報に秩序が生まれるのかと思うと心躍ります。

通りがかりの者です。

> しかしですね、いじっていくうちに、画面上がもうイミフメイになっていくわけですよ。

良い指摘だと思います。

ぼくはC. elegansで神経機能の研究をしています。先日、とある学会で初めてコネクトームという言葉を聞きましたが、ここで「唯一コネクトームが明らかになっているのはC. elegansだけだ」と言われていました。

確かにC. elegansでは、この情報は非常に有効です。が、HILOKIさんがおっしゃるように、果たしてそれが哺乳類等の脳でも通用するかはかなり疑問です。

例えば、こんな例はどうでしょう?
テレビの番組表は全部で8チャンネル程度の時は好きな番組を探すことができます。しかし、もし8000チャンネルくらいあったらば、もう「いつ・どこでどのような番組をやっているか」を把握する事は不可能でしょう。そこではやはり検索を行って、希望する情報を抽出しなければなりません。
ということで、結局は「高分解能」での解析の意味がどこまであるのか。。。

なお、「ゲノムは全部わかったけど、その後どうしたらいいかよくわからん、という遺伝学の状況が頭をかすりました。 」という意見にも賛成です。(遺伝学者として。)

>kokimuraさん

はじめまして。コメントありがとうございます。
私もコネクトームの話を聞いたとき、「C.elegansなら可能かもしれない」と思ったのですが、実際にコネクトームは明らかにされていたのですね。
しかも「唯一」とは知りませんでした。
確かに他の神経を持つモデル生物は複雑になりすぎてしまうように思います。

テレビ番組の例は興味深く拝読しました。
仰る通り、8000チャンネルもあれば一つ一つの把握が困難になる上、それぞれの番組が相互作用を起こしたりしていたら、もう全体の番組増を把握するのは不可能に思えてしまいます。

kokimuraさんは遺伝学者でいらっしゃるのですね。
私の遺伝学の知識は正直なところ The Molecular Biology of the Cellの域を出ないので、何か間違った点を見受けられましたらご指摘頂ければ幸いです。

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