pooneilの脳科学論文コメント

■ 速報

mmrlさんから6/29のコメントにあるbayesian harvestingに関する詳しい解説と図が届きました。どうもありがとうございます。今日の欄はもういっぱいなので、明日のところに貼らせていただきます。追記：図は7/1の図1です。はてなは一日一枚しか貼れないんですよ。

■ Science Newsome論文つづき

"Matching Behavior and the Representation of Value in the Parietal Cortex." Leo P. Sugrue, Greg S. Corrado, William T. Newsome
また、行動をいかにmatching lawに対応するように統制するかという点では"change over delay" (COD)を導入している点が重要であるようです。これはどういうことかというと、選択を続けていく過程でそれまで赤を選びつづけていたときから緑を選ぶようにスイッチしたとき（逆に緑から赤へのスイッチでも）にちょうど報酬を与えるタイミングであったときには報酬を与えるのを一試行分遅らせて、もう一回スイッチした色を選択してから報酬を与える、とするものです。つまり、あんまり頻繁に赤と緑どっちを選択するかを変えることにはコストがかかります。CODを導入することによって左右を交互に選ぶ"alternating strategy"(ずっと交互に赤と緑を選ぶ)や"win-stay-lose-switch strategy"(報酬が得られたら同じ色を選ぶけれど報酬が得られなかったら違う色の方にスイッチする)を断念させようとするわけです。このCOD戦略はオリジナル論文であるHerrnstein '61でも採用されているようです。
というわけで結局のところ、並列VIとCODを使うことでmatching lawに対応するように行動を統制しているということのようです。
このあいだ私はmatching lawが必ずしも最適解ではない例を挙げましたが、あれはVR-VR並列強化スケジュールでの例でした。VI-VI並列強化スケジュールではmatching lawはほぼ最適解と一致します。直感的にわかるように書きますと、強化率の比率が右：左で1:10だったとします。この場合左だけ100%選ぶのは最適解ではありません。VRではないので試行数が多ければよいわけではないのですから。右もたまーに選んでやればいいのです。CODがあるなら二回連続で。なぜならずっと右を放置しておいてから右を選べば一発で(CODがあるのなら二発で)ほぼ確実に報酬が得られるのですから。これだけで左を100%選びつづけるよりもより多く報酬が得られます。
これとは別に、「メイザーの学習と行動」にはmatching lawと最適化理論との間の関係および論争についての記載があります。つまり、その都度最適解を選ぼうとすることによって結果的にmatching lawを満たすような関係が生まれるのではないかといったような。そこでメイザー本人がScience '82論文でmatching lawと最適化理論との間でのpredictionが乖離するような実験パラダイムを組んで検証したところ、matchingのほうのpredictionの方が当たっていた、ということが記されています（実験パラダイムは複雑そうなのでスキップしときました）。しかし上記のようにVR-VR並列強化スケジュールの例とVI-VI並列強化スケジュールの例とを見てみると最適化理論の方がそれらしいようにも思えてきます。以前挙げたSeoungの"matching and optimization are two ends of ..."によるとこの二つはどのくらいの時間的スパンのヒストリーを選択のときに考慮するかの違いということで統合できるらしいのです。つまり長いスパンでは最適化、短いスパンではmatchingというように。読んでないけど。
と、それからまだNewsome論文の実験条件ををちゃんと書いていなかったのでここで書いておきましょう。Subjectはfixation pointを固視します。赤と緑のtargetが同時に左右のそれぞれどちらかに現れます。どちらかにサッケードするのですが、与えられる報酬は並列VI強化スケジュールになっています。"overall maximum reward rate is set at 0.15 reward per second"と書いているのがなにげによくわからん。MaxでVI6.6secなわけだけど、ではincome ratio 1:1のときが赤緑ともにVI6.6secで、1:8なら片方がVI6.6secでもう片方がVI52.8secで、ということだろうか。ちょっと今のところ自信ありません。ところでfixation breakしたらどうなるんだろ。Incomeのhistoryなんてかんたんにぶっ壊れそうな気がするのだけれど。

■ Science Newsome論文つづき

"Matching Behavior and the Representation of Value in the Parietal Cortex." Leo P. Sugrue, Greg S. Corrado, William T. Newsome
強化スケジュールについてまとめましょう。これは強化(=報酬)がタスクの回数または経過時間とによってどう決まっているかを示すものです。タスクの回数の場合がR(ratio)、経過時間の場合がI(interval)で確率的揺らぎを加えてあるのがV(variable)、与えられていないのがF(fixed)で、FR,VR,FI,VIとなります。
まず、FR(fixed ratio)は一回のオペラント反応(私の分野ではほとんどタスクの一試行)に対して与えられる強化(私の分野ではほとんど報酬)が固定されているものです。我々のタスクではたいがい一試行で一回報酬が与えられていますからこれはFR1と表示されます。彦坂先生の1DR taskは四方向の試行ひとかたまりで一回だけ報酬が与えられることからFR4と書けます(報酬が与えられる試行は四試行ごとにあるわけではないので正確にはFR4ではないのでしょうが)。（追記：これは間違い。強化されるターゲットはある一方向で、その方向は毎回報酬が与えられるため、その方向だけFR1であって、他の方向は強化されない、と考える方が正しいようです。また、四方向の刺激はブロックになっており、報酬の出る方向だけに反応すればよいわけではないので、四方向のターゲットは独立ではありません。よって独立した並行強化スケジュールというわけではありません。）
つぎにVR(variable ratio)は試行と報酬との関連が確率的になっているものです。たとえば平均二試行に一回報酬が与えられるけれど三試行で一回の場合もあれば一試行で一回の場合もあるものをVR2と書きます。つまり松元健二さんと田中啓治先生のScience '03では1/2の確率でしか報酬が与えられないことからVR2と言えるでしょう。（追記：同じくこちらも間違い。またこちらも報酬ありの刺激にだけ反応すればよいわけではないので、reward+刺激とreward-刺激の強化スケジュールは独立ではありませんので、普通の並行強化スケジュールとは違っています。）
FI(fixed interval)は試行の回数によらずに経過時間によって報酬が与えられるものです。たとえばFI10secでは10秒のintervalで報酬が与えられますが、実際にもらえるのは10秒経った後に試行をした直後です。そして報酬が与えられるとまたその10秒後以降に試行をすれば報酬が与えられます。つまり、一番楽をする方法は10秒ごとに一回だけ試行をして毎回報酬を得るというものですが、実際にはそんなに正確に時間を計測することもできないので、そろそろ十秒かなというあたりで何回か試行をして報酬を得ることになります。このため、時間あたりの試行の回数はVRなどと比べてずっと低くなります。さっさと試行数を稼ぎたいならFRかVRです。
VI(variable interval)は上のFIでintervalに確率的ばらつきを与えたものです。たとえばVI10secなら平均10secでまた報酬がもらえるようになりますが、あるときはそれが2秒で、あるときはそれが20秒かもしれません。このため、VIはFIと違って報酬を得た直後に試行の速度がダレません（なぜならばまたすぐに報酬がもらえるかもしれないから）。このため、安定した試行のペースを保てるとともに(FIと比べてのadvantage)、報酬が与えられなくなったときの消去もすばやく行われます(FRやVRと比べてのadvantage)。
このVIを二つ使って平行して二つの刺激を強化する(緑のtargetと赤のtargetそれぞれを独立に強化する)、という並列強化スケジュールVI-VIで選択をさせる、というのがmatching lawが一番うまく当てはまる条件であるらしくて、matching lawの実験では一番よくこれが使われています。というわけでmmmmさんの指摘の通り、今回のNewsome論文では並列のVI強化スケジュールが使われています。
以上を踏まえてmatching lawについてもっと正確に定義してやると、強化率の比率が選択の比率に一致する、ということなのです。つまり、Herrnstein '61のハトをsubjectとしたオリジナル論文にあるように、片方のキーがVI3minでもう片方のキーがVI1minのときに(強化の比率が1:3)キーへの反応の比率が1:3になる、というのがオリジナルのmatching lawです。Newsome論文でのincomeという使い方にどのくらいの普遍性があるかはよくわかりません。
また続きます。

■ Newsome Science論文つづき

"Matching Behavior and the Representation of Value in the Parietal Cortex." Leo P. Sugrue, Greg S. Corrado, William T. Newsome
「メイザーの学習と行動」および「学習の心理」サイエンス社を借りてきました。Matchingなのかoptimizationなのかという問題はすでにメイザーのScience論文でmatchingの方が優位ということで決着がついているらしい*1、VIではmaching法則による解はoptimizationによる解とほぼ同じ、時間的にlocalなところをみるというアイデアはすでにある、などのことをすでに見つけております。

*1：ところでMazurがメイザーだとは私気付いてませんでした。ずっと。

■ Neuron 6/24号 プチPPC祭り。 PPCとprefrontalの機能とは？

• "Single Neurons in Posterior Parietal Cortex of Monkeys Encode Cognitive Set." Lawrence H. SnyderはRA Andersenのところでたくさん論文出した人。いちばん有名なのはNature '97 "Coding of intention in the posterior parietal cortex." Previewはこちら。"Posterior Parietal Cortex: Space…and Beyond." Freedman DJ。
• "Parietal Area VIP Neuronal Responses to Heading Stimuli Are Encoded in Head-Centered Coordinates." Kenneth Brittenは NewsomeのところでJNS '92 "The analysis of visual motion: a comparison of neuronal and psychophysical performance."を出してから独立して今は主にMSTとかを研究してます。

んでもって、結局のところPPC (posterior parietal cortex: LIP, VIP, MIPなど）はいったいなにをやっているところなのか、という問題になるわけです。じつはprefrontalで見つかったneural correlateと同様なものがかなりPPCでも見つかってくる(decision, intention, short-term memory, value, motivation/reward)、という事が起こっています。今回のSnyder論文も同様なものとして捉えることが出来るでしょう。Cognitive setの切り替えなんてのはprefrontalで行われているものと考えられていて、single-unitやhuman fMRIなどいろいろすでに出ているのですから。 そうすると今度はprefrontalの機能とは何か、という問題になるのです。今までprefrontalで見つかってきたようなneural correlateはほとんどPPCやinferotemporal cortexなどですでに処理されているのであって、prefrontalはあくまでそういうものを統合して時々刻々と変わってゆく環境の中でフレキシブルに行動をしてゆくために必要なのであって、そのような統合の機能をprefrontalに見つけなければいけないのではないでしょうか。そのような統合を見つけるのに、Evartsから脈々と続いている、trialを加算してtask-relatedなactivityを見つけるというようなパラダイム以外のものが必要ではないか、と考えるわけです。ニューロンの個性を無くして加算してpopulation activityでものを言うという方向になっている現状を変えたいということは関係者はみんな考えていると思うし、それでは何ならいいのか、という問題でしかないのだけれど。

■ バイオフィードバックとneural prosthesis

"念じるだけでゲーム操作　米で実験成功" CNN

チームでは、てんかん患者の発作の原因を調べるため頭部を切開し、脳の表面に多数の電極を取り付ける手術に注目。患者の中から被験者４人を募り、電極を付けた状態でゲーム操作を試みる実験を行った。
報告によると、被験者は脳からの信号によってゲーム機を直接操作するために、数分間の簡単な訓練を受けた。その後３０分以内に、全員が標的を狙う方法を習得。

なんかneural prosthesisみたいに書いているけど、ほとんどバイオフィードバックだと思うんだけれどいいんだろうか？ とはいえ、この両者は無関係ではないし、single unit - multi unit - local field potential - EEGというふうないろんな空間解像度を持った情報をneural prosthesisに利用する可能性はあります。と思ったら、脳表に電極を当てているようですんで、頭蓋骨の上からの脳波を取っているわけではなくて、そんな簡単に応用できるような話でもないようです。
なお、この論文は"Journal of Neural Engineering"から現在はフリーでダウンロードできます。"A brain-computer interface using electrocorticographic signals in humans."(pdfファイル。リンク直しました) EEGではなくてECoG (electrocorticogram)ですね。しかもFig.1aを見るとsubdural (硬膜下)に電極のシートを置いている。血管とか大丈夫なんだろうか。
お、Ojemann JGがauthorに入っている、と思ったらOjemann GAとは別人物らしい。しかもBrain '92 "Neuronal activity related to faces and matching in human right nondominant temporal cortex."を見ると連名になっているので、親子か兄弟かなんからしい。まぎらわしい。

■ Science 6/18 つづき。

"Matching Behavior and the Representation of Value in the Parietal Cortex." Leo P. Sugrue, Greg S. Corrado, William T. Newsome
今のところこの論文に関してはまだ私は周りから攻めているところですが、論文の内容自体に関しては6/22のところにmmmmさんのすばらしいコメントがあります（こういうのを期待してこの日記やってるんです、私）。ということでそちらの方もご覧ください。mmmmさん、私からのコメントはもう少々お待ちください。
で、周りから攻めてる：Matching lawに関する行動分析学関連でのいくつかの記述をメモ。「選択行動」というのがキーワードのようです。もう少し続きます。

• "『行動分析学研究』掲載論文抄録 Vol. 11 特集：選択行動研究の現在" 目次と要旨
• "坂上貴之(1994)第１章　選択をめぐる実験的行動分析" 要約
• "行動経済学と実験経済学"-"選択行動の研究における最近の展開：比較意思決定研究にむけて" 要約
• じぶん更新日記 2001年9/4
• じぶん更新日記 2001年9/5
• Action Potentials: Diary (2003年02月)
• Mazur: "Learning and Behavior"の14章の解説
• "The generalized matching law describes choice on concurrent variable-interval schedules of wheel-running reinforcement."
• "Probability Matching and the Law: A New Behavioral Challenge to Law and Economics."

Dayanのコメンタリのwebでのenhancedより：

• lecture note 非常にわかりやすい。
• "Barker's Chapter 9: Choice Behavior"
• "Study 9: The Matching Law and Concurrent Schedules of Reinforcement."

それから強化学習(reinforcement learning)について。

• スタンダードな教科書 Sutton and Barto "Reinforcement Learning: An Introduction."がのオンラインバージョンで読める。すごい。日本語訳も出てます。
• 強化学習チュートリアル。むちゃくちゃわかりやすい。感動的。
• "強化学習と大脳基底核" 銅谷先生の仕事のまとめ。

■ JNP 7月号

• "Inhibition of Visual Discrimination During a Memory-Guided Saccade Task."
• "Dorsal Neck Muscle Vibration Induces Upward Shifts in the Endpoints of Memory-Guided Saccades in Monkeys."
• "Amplitude and Direction of Saccadic Eye Movements Depend on the Synchronicity of Collicular Population Activity."
• "Body-Centered Visuomotor Adaptation."

■ はてなのコメント欄、長文書き込み歓迎。

0000年00月01日の注意書きをアップデートしました。[コメントを書く]をクリックしてもらえばわかるように、はてなのコメント入力欄はたった一行しかありません。プレビューもありません。むちゃくちゃ不便です。おそらく機能としては一行書き込みのような簡単なものしか想定していないのでしょう。これで書き込むと自分の文章の全体像が見えないばかりか、漢字変換のつもりでリターンキーを押してサブミットしてしまうことがしばしばあります（私もやりました）。というわけで、書き込んでいただくときにはエディタで編集してから貼ってみてください。長文書き込みのときにはパラグラフごとに別々にサブミットしてもらえればなおわかりやすくなります。
と書いてから、入力フォームから起動して編集したテキストをフォームに流し込めるAreaEditorというのを発見しました（ソース）。これはいい。さっそく秀丸を関連付けて使い始めました。ただ、はてなは入力フォームがinputタグなので、エディタで改行を入れても無視されます。Movable TypeのようなblogとかtDiaryなどのように入力フォームにtextareaを使っている場合にはそういうことはないようです（コメントに改行を入れてパラグラフを分けて入力することが出来ます）。というわけで結局のところ、はてなのコメント入力欄の書き込みにくさはinputタグを使っていることによるようです。参考サイト："diary.yuco.net" 6/21
ま、なんにしろ、はてなに月たった180円しか払ってないで文句を言ってもしょうがない。はてなであるがゆえのメリットを今も享受していると思うし。なんかもっと貢献できたらいいのですがね。

■ Science 6/18 つづき。

"Matching Behavior and the Representation of Value in the Parietal Cortex." Leo P. Sugrue, Greg S. Corrado, William T. Newsome
でもって、まず"the matching law"というものについて説明しましょう（言わずもがなですが、以下の説明は素人である私がまとめたものです。正確なことを知りたい方は「選択行動」でググったり、「メイザーの学習と行動」あたりを読んでみてください）。人間を含む生物がなにかを選択するとき、その選択肢の「価値」に基づいて選択をします。この選択がどういうルールで決まるか明らかにしたのがHernsteinの"the matching law"です。これは、ある二択があったときに(三択でもかまわないけど)、その片方Aを選ぶ比率はそれまでのAを選択したことによるincomeの比率と等しくなる、というものです。
例を挙げてみましょう。

状況：舌切り雀
二択：大きいつづらと小さいつづら
income: 大きいつづらに今まで入っていた米10合 小さいつづらに2合
選択：大きいつづらの方を10/12の比率で選ぶ

なお、この選択の比率はあくまで何度も選択を繰り返したときのものであって、今度来るかけがえのないたった一回の選択のどっちが当たりであるかを決めてくれません。お婆さんがそうであったように。確率が人生の選択に及ぼす全てのことと同じで。

状況：バスケットボール
二択：3点シュートと2点シュート
income: 今までの3点シュート*10=30点 今までの2点シュート*50=100点
選択：3点シュートの方を30/130の比率で選ぶ

どのくらいまでの過去のincomeを考慮するか、ということも重要な変数です。今までの全ての試合の結果を蓄積して考えているか、それともここ最近の試合の結果だけで決めているか（急に3点シュートがスランプになったとしたら、ここ最近のスランプ時の3点シュートのincomeだけで行動を選択する方が賢明でしょう）、というわけです。
なお、本当にバスケットボールで3点シュートと2点シュートとのどっちを選ぶかを研究した論文があります。"an application of the matching law to evaluate the allocation of two- and three-point shots by college basketball players."
"The matching law"についてはこんな感じで。
んで、Newsomeはこれを左右のどちらかのターゲットにサッケードする、というタスクにしました。右にサッケードしたときにジュースが出る確率が60%、左にサッケードしたときにジュースが出る確率が20%だとしたら(incomeの比率が3:1ということ)、実際に右にサッケードする比率は右対左で3:1になることでしょう。実際にそうなりました。しかもincomeの比率を変えてやると選択もそれによって変化しました（たとえば、incomeの比率を1:6に変えてやると選択の比率も1:6に変わったのです）。
そしてsingle-unit recordingからLIPのニューロンはどちらを選択したかという情報をコードしているだけではなくて、どっちの方がincomeが大きいかという情報（つまりこれが「価値」ということですな）をもコードしているということがわかったというのです。
さて、ではこれがどのくらい新しいか。とくにPlatt and Glimcherと比べて。これを明らかにするためにはPeter Dayanが書いたように、このmaching lawとreinforcement learningとゲーム理論とでどれがLIPニューロンの動態を一番うまく説明できているか、という検証が必要になるでしょう。このへんについてはまた明日以降書きましょう。
なお、DayanもDawもreinforcement learningを研究している人ですので、そこに重点が行くのはよくわかります。(Neuron '04 "Temporal Difference Models and Reward-Related Learning in the Human Brain."およびScience '04 "Dissociable Roles of Ventral and Dorsal Striatum in Instrumental Conditioning."、そしてNathaniel Dawのthesis "Reinforcement learning models of the dopamine system andtheir behavioral implications.")
また、maching lawは必ずしも最適解ではありません。たとえば、incomeの比率が1:8（右：左）だったら、選択の比率を1:8にする(1/9*1/9+8/9*8/9=65/81)よりは、100%左だけ選びつづけた方(8/9*1=8/9)が得なわけです。ですので最適解を求めるようなアルゴリズムとの関係も問題になることでしょう（参考文献："Matching and maximizing are two ends of a spectrum of policy search algorithms."）。これはたぶんreinforcement learningとmaching lawとの関係自体の問題となることでしょう。このへんについてもまた明日以降書きましょう。

■ コメントのスタイルシート。長文書き込み歓迎。

コメントのスタイルシートをいじってみました。参考サイト：deadman ― 今日死んだ人 6/18。ソースはARTIFACT。
コメント欄をもっと目立たせようというわけです。名前の前に本文のキャプションと同じ四角を入れたいのだけれどうまくいかないなあ。

■ Science 6/18

"Matching Behavior and the Representation of Value in the Parietal Cortex." William T. Newsome @ Stanford University School of Medicine。 （"Matchmaking."にPeter Dayanによる解説あり。）
6/17に「Newsome苦戦しているな」と書いた矢先でいきなり登場です。
Decision makingをmaching theoryを使って説明して、さらにそれのneural correlateを見つけた、という論文です。関連すると思われる論文に

• Nature Nueorscience '04 "Prefrontal cortex and decision making in a mixed-strategy game." Daeyeol Lee
• Nature '99 "Neural correlates of decision variables in parietal cortex." Platt and Glimcher

があります。このあいだ行った玉川大のシンポジウムにDaeyeol Leeが来てましたが、かなりデキる感を漂わせてました。むちゃくちゃ早口だったけど。でもって、Nature Nueorscience '04は左右どちらが当たりかのあてっこゲームで動物の選択戦術に合わせてコンピューターが戦術を変えたときのprefrontal cortexのニューロンの活動を記録した、というものでした。そうするとニューロンは前のtrialで左右のどっちを選んだかとか、前回報酬が与えられたか、といったと情報をもっているいうことがわかったというものです。これがまたreinforcement learningの式を持ってきてそのvalue functionがtrialごとに変化していくのと対応付ける、ということになってなんか数式がガンガン出てきてなかなか読むのがたいへんでした。
今回のNewsome論文もなかなか手ごわそうですが、journal clubで採り上げようかと思うので、これ読んでみることにします。
まず、Peter Dayanによる解説を読むと、なにげにボロボロです。
今日はここまで。

■ 「NatureとScienceに載った論文リスト」マイナーアップデート

せっかくPlatt and Glimcher論文のリンクを作ったので、6/17のテーブルにもタイトルとリンクをつけてみました。これからこの表にある論文をリンクすることがあったらそのついででアップデートしていくことにします。一挙にやるのは厳しいし。あ、テーブルから論文の説明へも飛べるようにしておくといいかも。

■ Svoboda研 安田さん

"アメリカでラボを持ちたい ! テニュアトラックへの道" Svoboda研 安田さんのホームページ。
"Making the Right Moves" Howard Hughes Medical Institute。
ソースはshima’sLog　6/18のコメント欄。

■ NatureとScience

つづき。掲載論文数の推移のグラフを載せときます。Natureが2003年からガタっと落ちていて、Scienceは逆にそのへんでいちどピークを迎えたことがわかります。

■ PLoS biology 6月号

にはシステム系の論文がありました。なんかほっとしてたり。
"Electroencephalographic Brain Dynamics Following Manually Responded Visual Targets." Sejnowskiのところからです。
そろそろ有名ラボ以外からの論文も出てくるとよいと思うのだが、今のところ有名人偏重もしくは依頼原稿と思われても仕方がなさそうな感じですな。
で、今回の論文はおそらくは前報のScience '02 "Dynamic Brain Sources of Visual Evoked Responses."の続きかと思われます（どっちもEEGをICAしてsingle-trialレベルでの信号を見ようとするものだし）が、referしてないようです。なんで？

■ ガヤ日記が公開終了

してしまいました。ガヤ日記が私を含むコミュニティーに与えた影響は大きかったと思うし、私のこの日記はガヤの書き込みやガヤ日記での紹介によっていろいろと恩恵を受けていましたし、そもそも読者として楽しませてもらってました。非常に残念です。またいつかガヤの考えていることについてネット上でいろいろやり取りできる日が来たらいいなと思います。いままでどうもありがとう。

■ NatureとScience

私の分野でNatureとScienceに載った論文リストというのを以前作ったことがあるのですが、これをアップデートして載せておきます。Nature/Science主義の弊害みたいなのを踏まえつつ、ご覧いただければ。
1999年から現在までです。タイトルはなくしてしまいました。今のところ著者から推測するしかありません。単純な検索で作ったので漏れがあるかもしれません。私の分野でほかにご存知ならお知らせください。日本人による日本での仕事には水色を、日本人による海外での仕事には緑色を塗ってあります。
分野としてNatureに載ることがものすごく減り、2003年以降、Natureは日本人の論文をまったく採らなくなったことがわかります。(1988年あたりからのNatureについても作ったことがあるのですが、そのときのうろ覚えでは、そもそも以前は私の分野の論文は年に数本しか掲載されていなかったし、ここ近年はがものすごく増えてきて、それをNature Neuroscienceが発刊(1998年5月)されることで吸収されて、現在だんだん停滞している、というのが主な流れであるといえます。)
この表は私の分野においてはScienceよりNatureのほうが片寄っているというかへんなセレクションであることを示す証拠のひとつです。これはNatureはもはや行動中のsingle-unitを記録してneural correlateを見つけるというような主流でありつづけた研究はとらなくなった、ということでもあります（そこでneural prosthesisがもてはやされて軍の金が投入されることになったりする）が、その代わりに光るものを持ってきているかというとそれは疑問です。また、このことはNatureの編集者が怠慢か力不足で編集会議で他の分野を担当する編集者とのあいだでの戦いに負けつづけていることを示しているとも言えるかもしれません。すくなくともこの一、二年はScienceの方がよっぽど面白い論文を出していると私は思ってるのですが、いかがでしょうか？

Journal	Year	Month	Day	Vol.	Page	Authors
Science	2004	May	7	304	878-880	Clarke HF, Dalley JW, Crofts HS, Robbins TW, Roberts AC
Science	2004	Apr	9	304	307-310	Roesch MR, Olson CR
Science	2004	Feb	6	303	853-856	Wang M, Vijayraghavan S, Goldman-Rakic PS
Nature	2004	Jan	29	427	448 - 451	Poremba A, Malloy M, Saunders RC, Carson RE, Herscovitch P, Mishkin M
Science	2004	Jan	16	303	380-383	Schwartz AB, Moran DW, Reina GA
Science	2004	Jan	16	303	377-380	Fitch WT, Hauser MD
Nature	2003	Dec	11	426	668 - 671	Chatterjee S, Callaway EM
Science	2003	Oct	31	302	881-885	Chen LM, Friedman RM, Roe AW
Science	2003	Oct	3	302	120-122	Ito S, Stuphorn V, Brown JW, Schall JD
Science	2003	Aug	29	301	1246-1249	Fujii N, Graybiel AM
Nature	2003	Aug	7	424	674 - 677	Krekelberg B, Dannenberg S, Hoffmann K-P, Bremmer F, Ross J
Science	2003	Jul	11	301	233-6	Ohbayashi M, Ohki K, Miyashita Y.
Science	2003	Jul	11	301	229-32	Matsumoto K, Suzuki W, Tanaka K.
Science	2003	Jun	13	300	1758-63	Sharma J, Dragoi V, Tenenbaum JB, Miller EK, Sur M.
Science	2003	Jun	6	300	1578-81	Wirth S, Yanike M, Frank LM, Smith AC, Brown EN, Suzuki WA.
Nature	2003	Jun	26	423	937-8	ASIF A. GHAZANFAR AND NIKOS K. LOGOTHETIS
Science	2003	May	2	300	812-5	Leventhal AG, Wang Y, Pu M, Zhou Y, Ma Y.
Science	2003	Mar	21	299	1898-902	Fiorillo CD, Tobler PN, Schultz W.
Science	2003	Feb	14	299	1073-5	Barbour DL, Wang X.
Science	2003	Jan	24	299	568-72	Poremba A, Saunders RC, Crane AM, Cook M, Sokoloff L, Mishkin M.
Science	2003	Jan	3	299	81-6.	Bisley JW, Goldberg ME.
Nature	2003	Jan	30	421	535-9	Xiao Y, Wang Y, Felleman DJ.
Nature	2003	Jan	23	421	370-3	Moore T, Armstrong KM.
Nature	2003	Jan	23	421	366-70	Thiele A, Stoner G.
Science	2002	Oct	18	298	572-6	Adams DL, Horton JC.
Science	2002	Oct	11	298	413-5	Vanduffel W, Fize D, Peuskens H, Denys K, Sunaert S, Todd JT, Orban GA.
Science	2002	Oct	11	298	409-12	Tsutsui K, Sakata H, Naganuma T, Taira M.
Nature	2002	Oct	10	419	616-20	Ghose GM, Maunsell JH.
Science	2002	Sep	27	297		Ricaurte GA, Yuan J, Hatzidimitriou G, Cord BJ, McCann UD.
Science	2002	Sep	20	297		Hoffman KL, McNaughton BL.
Science	2002	Sep	6	297	1708-11	Nieder A, Freedman DJ, Miller EK.
Nature	2002	Sep	12	419	157-62	Fukushima K, Yamanobe T, Shinmei Y, Fukushima J, Kurkin S, Peterson BW.
Science	2002	Aug	2	297	846-8	Kohler E, Keysers C, Umilta MA, Fogassi L, Gallese V, Rizzolatti G.
Nature	2002	Aug	8	418	633-6	Cumming BG.
Nature	2002	Jul	25	418	413-7	Lauwereyns J, Watanabe K, Coe B, Hikosaka O.
Science	2002	Jun	7	296	1829-32	Taylor DM, Tillery SI, Schwartz AB.
Nature	2002	Jun	27	417	938-41	Gribble PL, Scott SH.
Science	2002	May	31	296	1709-11	Shidara M, Richmond BJ.
Science	2002	May	24	296	1480-2	Sommer MA, Wurtz RH.
Nature	2002	Apr	11	416	632-6	Buneo CA, Jarvis MR, Batista AP, Andersen RA.
Science	2002	Mar	29	295		Froehler MT, Duffy CJ.
Science	2002	Mar	29	295		Thiele A, Henning P, Kubischik M, Hoffmann KP.
Nature	2002	Mar	14	416	141-2	Serruya MD, Hatsopoulos NG, Paninski L, Fellows MR, Donoghue JP.
Science	2002	Feb	22	295	1532-6	Nakahara K, Hayashi T, Konishi S, Miyashita Y.
Science	2002	Feb	15	295	1314-6	Klier EM, Wang H, Constantin AG, Crawford JD.
Science	2002	Feb	1	295	862-5	Seidemann E, Arieli A, Grinvald A, Slovin H.
Nature	2002	Feb	21	415	918-22	Sawamura H, Shima K, Tanji J.
Nature	2002	Jan	10	415	165-8	Toth LJ, Assad JA.
Nature	2002	Jan	17	415	318-20	Sigala N, Logothetis NK.
Science	2001	Dec	21	294		Reich DS, Mechler F, Victor JD.
Science	2001	Dec	7	294	2127-30	Kornack DR, Rakic P.
Nature	2001	Dec	20-27	414	905-8	Pack CC, Berezovskii VK, Born RT. "Dynamic properties of neurons in cortical area MT in alert and anaesthetized macaque monkeys."
Nature	2001	Sep	13	413	161-5	Scott SH, Gribble PL, Graham KM, Cabel DW.
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いろいろツッコミどころはあります。Earl Miller落ちぶれたなあとかNewsome意外に苦戦しているとか。Pack and Bornが一年に二度Natureに載る価値があったろうか、とか。最近話題にしていた人がたくさん載っていて、けっこうすでにいろいろ言及していること（ScottやらMooreやら）。Peter Thier小脳もやってたのか！とか。
ところでこの表の全部にタイトルとfull textへのリンクを付けて各論文の簡単な説明をつけたらかなり有用になることに気付いてしまった。いつかやるかも。 どなたかやってみませんか？

■ 禁煙セラピー つづき。

禁煙セラピー つづき。
（以下ネタバレ注意）つまりこれはどういうことかというと、「禁煙セラピー」のときは「タバコの味ってじつはまずいよね」ということをよく実感するところが胆なのわけだけれど、「ダイエットセラピー」になるとこれに代わって（たとえば）「牛乳って大人は必要としてないよね」というのを植え付けようとしているわけです。前者はタバコを吸ったことのある者なら誰でも共有している実感であるのに対して、後者は実感として受け止めるには訓練が必要だし、理屈としても不充分である、ということだと思うのです。
私が「ダイエットセラピー」を書くとしたら、「食べ過ぎたときって気持ち悪いよね」とか「なんか味わわずに口に詰め込んじゃってる食事ってつまらないよね」といったような実感に直接訴えかけるものを植え付ける方向に行くと思います。実際、これらは私がダイエットに成功したときにずっと頭の中をまわりつづけていた言葉です。*1

*1：半年で27kg落とした人間の言うことですので、どこか病的な部分がある可能性は否定しませんが。

■ いきなり自分語り

私はそういう意味ではずっと前から、クオリアなんて言葉を使わなくてもクオリア派だったし、感覚と感情とを何度でも取り返しながらやり直してきた偽phenomenologistだったのです。禁煙のときもそうだったのですが、そうやって深呼吸して、もう一回同じものを違うように見直してみる、それが私にとっての原点だったのです。帰り道、ゆっくり歩いているのを実感しながら、何度でも生きていることを実感しなおしているのです。

■ PNAS

"Parietal cortex and representation of the mental Self."
以前貼っただけのものだが、introductionの最初のパラグラフがすごい。哲学書だ。

All subjective experience may be seen as self-conscious in the weak sense that there is something it feels like for the subject to have that experience. We may at times be self-conscious in a deep way, for example, when we are engaged in figuring out who we are and what we are going to do with our lives, a distinctly human experience giving organization, meaning, and structure to life. In its absence, our representation of ourselves and our world becomes kaleidoscopic and our life chaotic.

二つの"self-conscious"について分けて扱おうとしているわけだが、後者はこりゃ実存って感じだね。

■ Nature 6/10

"Temporal difference models describe higher-order learning in humans." RAYMOND J. DOLAN, KARL J. FRISTON & RICHARD S. FRACKOWIAK

■ JNS 6/9

• "Somatotopy and Attentional Modulation of the Human Parietal and Opercular Regions." Karl Zilles and Per Roland
• "Rapid Prefrontal-Hippocampal Habituation to Novel Events." D'Esposito

■ Neuron 6/10

• "Columnar Resolution of Blood Volume and Oximetry Functional Maps in the Behaving Monkey: Implications for fMRI." Amiram Grinvald
• "Precise Development of Functional and Anatomical Columns in the Neocortex." Gordon M.G. Shepherd , and Karel Svoboda
• "Visual Responses on Neck Muscles Reveal Selective Gating that Prevents Express Saccades." Douglas P. Munoz
• "Neuronal Responses Related to Long-Term Recognition Memory Processes in Prefrontal Cortex." Malcolm W. Brown

■ 禁煙セラピー

禁煙セラピー
Gardenerさん 6/12のところで「禁煙セラピー」の話題が出ている。おお！ 私もこれを読んで禁煙に成功したのです。喫煙歴5年、最盛期で一日２箱ぐらいからのことでした。こう書いてみるとたいしたこたあない。
以前そのときのことを書いたのが 00/01/11のエントリ。（追記：この本はネタバレせずに読んだ方が効果があります。上のリンクはこれからこの本を読むつもりのある方が読むとネタバレしてしまいます。注意。）今見直してみるとしょぼいな。ニコチンの薬理の続きをちゃんと書かなくては。
今でもまったく吸ってません。興味深いのは、禁煙直後しばらくあった、禁を破ってタバコを吸ってしまう、という夢さえ見なくなったということです。そう、私はついに打ち勝ったのだ！ たぶん。禁煙はダイエットより楽です。食べないわけにはいかないからなあ。
勢い余って同じ作者の「読むだけで絶対やせられるダイエット・セラピー」という本も読んでみたのだが、これはダメだった。何を食べるのがいいかというアドバイスがあるんだけど、日本に生まれてよかったというか。牛乳を敵視していて、コーンフレークにオレンジジュースをかけろだと。ヴェ。

■ 匿名性うんぬん

つづき。
というわけでもうひとつの障壁、匿名性をこのページから排除しなければならないと思いました。いままで私のこのページは自分の名前を入れないようにしておきましたが、それは(1) はてなの文化を尊重しよう、(2) 荒らされたくない、その他いくつかの理由があったのです。んで、ある程度ネットのことがわかっている人なら私のniftyの本サイトを見つけて本名もわかるようにしてあるつもりだったのです。ところがこのあいだ、後輩に会ったときに聞いたら彼にはたどりつけなかったらしいんです。日記が始まった頃の記述に本サイトの文をコピペしているのでそれでググればよいのですが。彼にわからないようではかなりネットに精通している方でも無理であるということです。私がこの日記にinvolveしたいのはネットで活動しているシステムニューロサイエンティスト（すでにそういう方には見つけてもらっていると思います）だけではなくて、そんなにネット慣れしていないシステムニューロサイエンティストなのだから、これではまずいようです。「ハンドルネームしか知らない相手に「人格」を認めて、対話できますか？」の答えがNoの方でもここを読み書きしてもらいたいと私は思っていることがわかりました。
というわけで、やっぱり本名を出したほうがよさそうです。(2)の問題しだいなのですが、いまのところこれで困ったことはありません。(1)は思ったほどきつくないような気がしているので、やるなら本サイトへのリンクだけこのページのヘッダに入れて、名前はpooneilさんで通すことにしようかと思います。
ところでひとつ考慮しなければならない点があります。それは今までコメントを書いていただいていた方がそれで迷惑をすることはないか、ということです。匿名（ってほどのことでもなかったんだけど）だから書きこんだのに名前を出されては困る、ということはないかと。見た限り大丈夫だと思いますけど、まずかったらご連絡ください。一週間ぐらいしてから実行することにしますので。

■ Nature AOP

に河西研の松崎くんの論文が載っている。ソース。すげー。おめでとうございます。
"Structural basis of long-term potentiation in single dendritic spines."
海馬スライスのspineをtwo-photonで長時間imagingする。LTPを誘導させると、small spineが膨張しつづけるが、large mushroom spineではこの膨張は一時的で元に戻る。なんてわかりやすいんだろう。すばらしすぎる。
追記：リンクが切れていたので直しました。

■ コンピュータ世代とネット世代、匿名性うんぬん

"Doblog - デジモノに埋もれる日々 -" 私たちがネットを通して見ているもの・築いていくもの。コンピュータ世代/ネット世代の違い。ソースは"梅田望夫・英語で読むITトレンド" インターネット世代論・再び。

• コンピュータ世代の人は、コミュニティに於けるコミュニケーションを、「価値ある情報に近づくための手段だ」と考えることが多いようです。情報交換を重ねて、価値ある情報という「結果」が得られれば目的が達成できる、その過程に於ける対話は手段でしかなく、結果が生み出せない対話は価値が薄い、と。
• ネット世代の人は、コミュニティに於けるコミュニケーションそれ自体を、生活に於ける「娯楽」の要素として捉えていることが多いようです。そこに於いては、より良い情報が引き出せるかどうかは「二の次」であり、その過程に於ける対話の連続そのものに楽しみを見出しているのだ、と。（"Doblog - デジモノに埋もれる日々 -" 私たちがネットを通して見ているもの・築いていくもの）

私ははてなでは「価値ある情報に近づくための手段だ」を求めていますし、2ちゃんねるを見るときは「コミュニケーションそれ自体を、生活に於ける「娯楽」の要素として捉えている」と言えます。つまり一人の中でも二つの要素がありうるというあたりまえな指摘です。
私自身はおそらく今も基本的には「コンピュータ世代」であります。2ちゃんねるを読み書きしだしたころは議論ができる可能性を信じていたのですが、今はあきらめています。それはようするにネット世代の場所でコンピュータ世代が議論をしようとしたという間違いだったのです。そういうわけで私は生物板や心理学板のようなところに行くのは止めて、趣味関連の板に行ってアホなレスの応酬を楽しんだりするようになったのです。そういう意味での２ちゃんねるは大好きですし、ネットで戯れる喜びというものもわかってはいるつもりです。
一方でまともに議論できる場を作りたいと思ってこのはてなでの日記を作ったのですが、今のところ、ここで書き込みをしてくれて私が十分うまくコミュニケーションできたと思う方はリアルの世界で私がどなたか存じ上げている方々がほとんどです。私自身はリアルでご存知ない方にも書き込んでいただきたいと思っているのですが。いまのところわたしがまだネット世代の感覚というものに慣れていないことを反映してしまっているのかもしれません。
それから踏絵。

Ａ．あなたは、ハンドルネームしか知らない相手に「人格」を認めて、対話できますか？
Ｂ．あなたは、ハンドルネームも無い匿名の相手に「人格」を認めて、対話できますか？
Ｃ．あなたは、ネットでのみの関わり合いを、自分の「生活」の一部として認めていますか？ （"Doblog - デジモノに埋もれる日々 -" 私たちがネットを通して見ているもの・築いていくもの）

はてなでの私は気持ちとしてはYes, No, Yesですが現状はYes, No, Noになっています。2ちゃんねるでの私はYes, Yes, Yesですが。はてなではなるたけ2ちゃんねるノリは排除していくつもりです。以前はキター、とか書いてたりしたけど、書き込んでもらいにくくなるなと思って抑えるようにしました。私が批判的なことを書いたとしても、批判された方が日記を見て2ちゃんねるノリ(wとか）で書いてあるのを見たらきっと議論しても意味ないんだろうなと思われてもしかたないです。そうだわかった。私がここでやりたいことはコンピュータ世代もしくはあまりネットに繋がないようなニューロサイエンティスト（私も含めて彼らはたいがい実験で忙しくて、ネットにつなげっぱなしの生活をしていない）をinvolveしていくということなんだ。というわけでもうひとつの障壁、匿名性をこのページから排除しよう。つづく。

■ 時系列データの解析でのMixed modelの使用

ガヤ、日記でのコメントありがとう。ほんとうにMANOVAでいいのかはよくわからないことだけ付け加えておきます。私が知っているかぎり、被験者をrandom effectにとって時系列の向きをfixed effectにとるmixed modelでやるべきと書いてある本もあります。

…多変量正規分布モデルでは、同一薬剤iを与えられた被験者の観測値は一定の正規分布N(μ_i,Ω)に従うものと見なされ、薬効は平均ベクトルμ_iを変化させるものと仮定されている。ところがこの種のデータでは、薬剤が平均ベクトルと同時に分散行列も変化させることが現実によく観察される。そのような状況では、次節の混合モデルの方が合理的である。「実験データの解析 分散分析を越えて」 広津千尋 共立出版 10章 p.311）

私自身はいまだにこのへん理解できてません。いや、fMRI関連で調べたりしたことはあるのですが。
追記：12:40 このことに関してSPSS ときど記(30)に有用な情報があります。

反復測定（測度）(repeated measures)の分散分析はこの２０年に何度も技術革新が起こった分野だ。
(1)ランダム効果（乱塊法）の一つの計画である，randomized block design，split-block design として捉えて分析する。これが古典的な反復測度の分散分析の仕方。
(2)自由度を調整して分析。
(3)MANOVAで分析。
(4)SASのproc mixed で分析する。
(5)自分でモデルを組みＳＥＭ（または共分散構造分析）で分析する。

つまり、私が書いていた自由度の調整->MANOVA->Mixed model、というのはまんま上の(2)->(3)->(4)だったのです。というかこのページ見るのは初めてじゃないんで、たぶん受け売りだったのでしょう。

■ Surf's Up

私はThe Beach Boysは"Pet Sounds"と"Smiley Smile"と"Loves You"しか聴いたことがなくて、Pet Sound原理主義者でしたが、ベスト版を発見しました。表がサーフィンしてる絵で、裏が水着の女性、というステロタイプというかダサいジャケットのやつ。んでもって、Surf's Upを聴きました。Smileで完成できなくて結局あとのアルバムで収録された伝説だけ知っていて、期待して聴いたのだけれど、なるほど、これはいい。単に二つのピアノ弾き語りをくっつけただけのようなぶっこわれた構成、そして地味だがだんだんクルすばらしいメロディ。というわけで最近は車でこれを歌ってます。カーラミネイテドルーインズドオーミーノー（高くて声出ない）。

■ Chronostasis

つづき。
それでは2の両者に関する論文をまとめましょう。
時間:

• Nature '01 "Illusory perceptions of space and time preserve cross-saccadic perceptual continuity." Haggard and Rothwell。
• Current Biology '02 "When The Clock Appears to Stop."
• Current Biology '02 "Chronostasis."
• EBR '03 "Voluntary action expands perceived duration of its sensory consequence." Schlag-Rey and Schlag。
• Consciousness and Cognition '04 "Action, arousal, and subjective time." Haggard and Rothwell。

空間:

• Behavioral and Brain Sciences '94 "A THEORY OF VISUAL STABILITY ACROSS SACCADIC EYE MOVEMENTS."
• Nature '97 "Compression of visual space before saccades." Morrone and Burr。
• Nature '97 "Perceived geometrical relationships affected by eye-movement signals." Schlag-Rey and Schlag。
• Trends in Neurosciences '01 "Changes in visual perception at the time of saccades." Morrone and Burr。
• Nature Reviews Neuroscience '02 "THROUGH THE EYE, SLOWLY: DELAYS AND LOCALIZATION ERRORS IN THE VISUAL SYSTEM." Schlag-Rey and Schlag。
• Nature Neuroscience '03 "Spatiotopic temporal integration of visual motion across saccadic eye movements." Morrone。
• Nature Neuroscience '03 "Saccades actively maintain perceptual continuity."

ま、両者は最終的には統合されるべきものであり、この分類に馴染まないものも入ってはいますが、とりあえず。
追記21:51 Succadic suppressionでできた認知の時間的ギャップが前後の時間によってfilling-inされる、という説明は下にも書いたような盲点の空間的ギャップを周りの表象によってfilling-inされてしまう、といった議論から来ています。後者自体はDennettが否定的に扱って、fillin-inしているのではなくてそのギャップを無視しているだけなのだと言います。それをLuiz Pessoa and Alva NoeのBBS論文でさらに否定的に扱います。そのようなfilling-inのneural correlate ("neural filling-in")の実例として小松先生のところから出たV1の盲点を表象する領域でのニューロンの応答に関する報告（JNS）は非常に重要です。

■ Chronostasis

我々は平均して一秒に三回目をきょろきょろさせる動き（サッケード）を行っております。しかしそのサッケードのときに我々の網膜にはかなりすごい速さでの動きが写っているはずなのですが、我々はサッケード時の網膜像の動きで気持ちが悪くなったりはしません。これはいくつかのメカニズムによって脳が達成していることがわかっています。

1. サッケードが起こっているときの網膜像を脳に送らないようにゲートする、"saccadic suppression"。
2. サッケード前の知覚像とサッケード後の知覚像とをシームレスにつなぐためにsaccadic suppressionによる空白を時間的、および空間的に"filling-in"（充填）してしまう。(盲点の空白は空間的に充填されてしまっていることを思い起こすとよいでしょう。)

この二つがあります。1のsaccadic suppressionについては今回はとりあげません。
2のうちの時間的なfillin-inがchronostasisというillusionを起こしていると考えられています。これについてはHaggard and Rothwellが研究しつづけています。
一方、2のうちの空間的なfillin-inはMorroneがさかんに研究しつづけています。
2の時間的なillusion（Chronostasis）の説明については森山和道氏の北澤先生へのインタビューページを参照してください。私なりに書いてみますと、時計の秒針が動いているのをどっか別のところをいったん見てから、ぱっと目を動かしてまた時計の秒針を見てみてください。すると、見た瞬間の秒針が一瞬止まったように見えないですか？ これはつまり人間の脳の働きでして、秒針に目を動かしたときに入ってきた画像が目を動かすのにかかる時間（50msとか）だけさかのぼって続いていたように脳が解釈しなおしてやる、ということによって起こるillusionなのです。
一方、2の空間的なillusionでは、saccadeしている途中で光点をフラッシュさせると、その光点の位置がsaccadeの行き先に近づくようにずれて知覚する、というものです。つまり、saccadeの途中で一時的に、我々の空間像はそのsaccadeの行き先に向かって縮んだように変化するのです。
また、これらについてのニューロンメカニズムとして、Duhamel and GoldbergのScience '92のLIPでのpresaccadic remapping、および以前も言及したTirin MooreのScience '99でのV4でのアナログがありますが、これからもっといろいろ出てくることでしょう。
それでは2の両者に関する論文をまとめましょう。
続く。

■ Nature 2/19

"Whisker movements evoked by stimulation of single pyramidal cells in rat motor cortex." BRECHT and SAKMANN @Max Planck Institute for Medical Research。
これがラボのjournal clubで採り上げられました。私が疑問に思って指摘したところについてはここで書いてもいいでしょう。
まず、single neuronへの刺激でそのニューロンにたった二個のspikeを引き起こしただけでヒゲが動いた（fig.4gより、二個のspikeでもゼロ個のスパイクのときよりは有意にヒゲが動いているニューロン刺激の例がある）、ということは非常に印象的であり、まずはこの結果を疑ってみる必要があるでしょう。
まずは刺激電極が刺しているニューロン以外を刺激している可能性はないでしょうか。この点について今回の実験だけからではまだ私は説得されませんが、とりあえずこういう実験をすればよい、というのはあります。つまり、ピペットにQX314を入れてwhole-cellにしているニューロンのspikeが発生しないようにするのです。これによって、刺激されているニューロンでのspike発生以外のアーティファクトの寄与を検証することが出来ます。しかし、著者はやっていないようです。そのうちそういう結果が出てくれば私もこの結果かなり信じられます。
たった二個のspikeからヒゲが動いてしまってよいものか。ニューロンには自発的な活動があるわけでして、そのような二個のスパークのバーストは自然に起こっています。だとしたら、そのニューロンの二個のspikeからなるバーストでもってヒゲの動きをspike-triggered averagingをしてやればそのニューロンのバーストに対応してヒゲが動くのが見られるかもしれません。これを示すことが出来たら、かなり彼らの結果は信頼性があると言えます。もっとも、自発的活動には時空間的構造があるわけで、あるニューロンでバーストが起こっているときにほかのニューロンも同期してバーストしていたりするような、whole-cellで刺激するときとは違った条件になっているかもしれません。この可能性があるので、まったくの保証があるわけでもありません。
以上の点について続報が出てきたあたりでこの論文の結果を信用することにしたいと思っております。
ついでに二つ：
ヒゲがリズミックに動いているかどうか。ヒゲが一回動いたら、ヒゲには弾力があるのだから、たんにヒゲの振れがそれで続いて減衰しているだけかもしれません。もちろんこれについてはヒゲを支配しているmotoneuronからの記録をして決着をつければいいだけです。
自発的なヒゲの動きがないようなデータばかり出していて、後になって(Fig.5c-e)から自発的なヒゲの動きのある場合（しかもこっちの方が多そう）を出してくるのは感じが悪い。
いろいろ文句をつけたけど、面白いのは間違いない。刺激されたニューロンとその周りで結合しているニューロンとがどのように活動してどのようにmotoneuronを活動させるか、イメージが膨らみます。

■ 週末は人少ない説

を検証してみました。各曜日での来訪者の平均とSEです。土曜日下がっているのはたしかなようです。思ったほどではなかったけれど。

■ Post-hocな解析

ガヤ、コメントサンクス。6/3の後半については直接ガヤに宛てたものではなかったのだけれど（今のところこの日記でですます調で書くと、誰かへのコメントへの返答のように見えてしまうようです）、コメントサンクス、アゲイン。
でもって、

gaya>> いわゆる世間一般でいう“多重比較問題”の意味（定義？）と照らし合わせて正しいんだろうか

これについてはもうちょっとポイントがわかるようなわからないようななので、わかったら教えてください。
以下のことをガヤが想定しているとは思いませんが、ついでに書いてみます。
いきなりデカめな話ですが。科学論文は、基本的には後付けでしか実験結果と解析を提出できません*1。だから恣意性や仮定が混ざる解析をできるだけ排除するように向かわなければなりません。この点でそもそも実験計画というものはデータが取れてからpost-hocにやるものではないので、その点で実験計画を使うのはおかしいというところはあります。ある種の大規模な調査（Fisherの農場での試験のような）のときにのみ受け入れられる性質を持っているとはいえます。ただ、さすがにそれは厳しすぎるので、実験結果が得られた後に恣意的な解析が出来るものは避ける、というのが現実的な手ではないかと思います。
たとえば、現状でも使用が受け入れられないものに、orthogonal contractがあります。例を挙げますと、control-condotion1-condition2という三つの因子があったときに、1-way ANOVAをやった後にpost-hocの多重比較をやらずに、[control] vs. [condition1 and contdition2]というふうな二つの項にsum of squareを分解して二つの項を比較する、というものです(三つの因子での多重比較が有意にならなくても、こっちは有意になる可能性があります)。このばあい、実験計画の段階で三つの項を上の二つの項に分けることが決まっていればよいわけですが、もしかしたら結果次第で[control and condition1] vs. [ contdition2]や[control and condition2] vs. [contdition1]に都合よく変えてしまうこともできるのです。我々は後付けでしか統計解析したものを論文として呈示できないですから、そのようなorthogonal contrastを実験結果が出てきてから論文に書いてもダメだと思うのです。
これが、後付けで都合のよいところだけ持ってくることが可能な解析の例です。ほかにもいくらでも挙げられますが、たとえば、動物ごとの結果がちゃんとconsistentであるかどうか示していない論文をJournal of Neurophysiologyから削ったら、どのくらい雑誌が薄くなることでしょう。
これらのことはつまり、論文を書く人は、自分に都合のよいことだけ書いて、都合の悪いことは書かない、ということになりがちであるという根本的な問題なのかもしれません。こういうところにだまされないように論文が読めるようにならなければならないし、その意味で本当に重要でかつ信ずるに足る結果を出している論文は私の分野では非常に少ないと思います（だから、fMRIのデータを集積してデータベースを作る、というような計画（先月のNature Neuroscience参照）については私はけっこう悲観的です。）。
それからもうひとつの大きな問題は、実験結果というものはnegativeな結果については論文にならないため、positiveな結果へのbiasが生まれるということです*2。つまり、一般的にはわれわれはα=0.05で統計をやっておりますが、ある同じことを検証するグループが20あったとします。じつはこのテーマは有意ではなかったのです。19個のグループではnegativeな結果が出ます。彼らは論文を書きません。残りのひとつのグループではpositiveな結果が出ます。α=0.05なのだから1/20でpseudopositiveが出るのもあたりまえです。そして彼らは論文を書きます。そうしてこの論文は他の論文に紛れ込んでしまいます。この問題はどっかで扱われているはずで、なんか名前がついているはずです。メタアナリシスや実験データの集積の問題とも関わっていることでしょう。
また、binごとの解析の多重比較問題というのは要するにこれです。そして、なんで対ごとの比較をせずに多重比較しなければならないかといえば、このようなα値の問題があるからです。というわけで、このようなα値の問題こそが多重比較問題だというのが私の理解です。多群の中から対の比較を持ってくるのもα値の問題であって、そのような多重比較の前にANOVAをやっておかなければならないことを考えると、time binごとの検定でも形式的には同様なはずで、、全体として有意であるという保証を持ってきてから行う必要があるようにも思えます。そもそもなんでbinごとの有意度検定がいけないか、それは100binでα=0.05で検定すれば5binが有意になるのはあたりまえだからでありますが、これはつまり実験結果としてあるbinで有意だったことを示すとき、それは単にほかの有意でなかったbinを無視している、ということであり、post-hocに有意なところだけ見つけてきてそこに注目して都合悪いところを無視する、という上記の問題でもあるということです。そこでどうすればよいか、それが私がこのあいだ提案したように、時系列データ全体を説明できるようなモデルを作ってやる、という方向へ行くべきなのではないか、というわけです。だんだん[そうであったほうがよいこと]と[これを間違えてはならないこと]との境界があいまいになってきている感じはするのだけれど。
長くなりました。元に戻ります。こうやって書いてみると、問題は[実験計画をあらかじめデザインする]ということと[GLMなどを使って実験結果をモデル化してやる]ということとの関係にあるようです。統計には実験計画的な側面とモデル化の側面とが混ざっています。例を挙げましょう。実験デザインの段階で因子と被験者を割り当てるrandomizationをするところは実験計画的な手法です。ここでは因子と被験者とのあいだにinteractionがないという仮定のもとでは効率的に因子の効果を見ることができるようにデザインされています。しかし実際にそのデータが出たときには、それをGLMなどでモデル化するのにその因子と被験者とのあいだのinteractionの項を入れてやって、それが有意でないことを確認する必要があるでしょう。しかししばしば前者の実験計画の段階の仮定を後者のモデル化のところにも適用してしまう、というわけです。
うーむ、こういうことはどこかで議論されているとは思うんだけど、そしてここで書いたことが正しいのかもよくわからないのだけれど、出してしまおう。

*1：論文を読んでると、introductionでこれこれこういう事を検証するために我々はこれこれの実験を行った、なんて書いてあるわけですが、著者はそれをすべての実験が終わってそれをまとめた後に論文を書き、上記の文を書くわけで、読者からはそのような研究動機が本当なのかを確かめることは出来ません。たまたま面白い結果が出たからって、たまたま面白い結果が出ました、なんて誰も書かないわけで、前からそのことを深く考えたかのような顔をして論文を書くわけです。これは良し悪しではなくて、もう、構造的に後付けが運命付けられているのです。
*2：Natureかなんかの記事でnegativeなresultをshareする、というような動きについて読んだことがあるけれど、それはこの問題と関係しています。

■ アナウンス and 来訪者プロット

このページの来訪者数は週末になるとぐっと下がります。というわけで、この日記は土日はお休みにすることにしました。こうすることでもうちょっとマシなエントリーの密度が増えるようになることも狙ってます。
といいつつも来訪者プロット。横軸が日を、縦軸が来訪者数を示します。クロスが各時点での値(80以上の値は80でtruncateしてます)。Fittingした値とプラスマイナスseを曲線で表示。RのGAM(general additive model)にてfittingしました。以前のfitting (4/18)と比べると、点の数が多くなったせいか、ずっと滑らかになっています。周期が2ヶ月ぐらいの山と谷とを繰り返しながらだんだん数が増えていってるのがわかります。

■ 英語の脳科学関係のblog

を以前探したことがあるのだけれど、あまりありませんでした。とりあえず

• "Brain Waves: Neurotechnology, Neuroethics, Neuroscience and Society"
• "Science Blog"

をアンテナに入れています。どっちとも普通にニュースを載っけている感じで、あまり個人の意見が出てるという印象はないのであまり読まなくなってしまったのですが。
私がやっているような論文チェック日記サイトを探しているのだが、そういうのは英語のblogにはないのでしょうか、ということでご存知の方、報告期待します。
もちろんこの問題は、日本語のわからない英米人には読まれないことを見越して書いているという私自身の日記の事情とカップルしていることはわかっているのですが。そしてこのことが、日本人の論文についてはコメントしにくくて、英米人の論文にはコメントしやすいということの理由であって、ある種、高みの見物を決め込んでしまっている、というこの日記の問題にも繋がります。論文の著者が読んでいることを知っているならばもっと力を入れて書く必要があるし（たとえば、ガヤのScience論文に対して私が行ったように）、論文の著者に読んでもらえるように書きたいのならば、英語でblogを作ってそこでやればよいのです。お、じつはこれはニッチなのだろうか。
脱線してきた！というかこっちが本題なのだけれど。

■ Surprise index

Poisson分布からのdeviationをbinごとに検定して出したP-valueを-log(P)に変換してsurprise indexという言い方で扱うというのはスパイクと行動の相関を見るのに使われるのを見ます。たとえばThompson and Schallの1990年代後半あたりの論文とか。Aertsenのunitary event analysisというのも同様なPoisson分布からのdeviationを見る分析を使っていたのではなかったっけか。
あ、ひさびさにガヤ日記 6/1へのコメントということで。
前にも書いたことだけれど、この種のbinごとの解析というやつに必ず付随するmultiple comparisonの問題というやつはどうしたらよいもんだろう。視覚刺激への反応潜時の決定にしても、σ=10msのkernelをかけてからspontaの2SDを越えたところ、というのがconventionalなやり方ではあるのだけれど、本当は問題があることは明白です。何よりこれらは時系列データであって、そういうものを解析するための統計を使う必要があります。たとえば、隣り合うbinとのあいだにはスパイク自体のあいだに相関があるのであって、行動との相関を見る前にこれらの影響を除去しなければなりません。
いちばん簡単な方法としては、repeated masure ANOVAになるでしょう。各binのスパイク数を従属変数として、bin [t1,t2,...ti,...tn]をひとつの因子、行動の方の条件、たとえば視覚刺激の種類をもうひとつの因子として、2-way ANOVAにすることでしょう。Mixed modelで、binと行動とのあいだにinteractionが出たら、そのsum of squareを分解してsimple main effectを検討することでとりあえずどのbinが有意であるかは言えることになります。Repeated masureにしておけば修正自由度εを使って検定してくれるでしょう。
もうひとつの解決法としては、MANOVAのような形になるのではないでしょうか。Binごとに解析せずに、従属変数を多変量にして、Y=[y1,y2,...,yi,...,yn]という各binのスパイク数を従属変数にして、これと行動の方の条件、たとえばrewardありなしやら行動の反応潜時などのregressor(X)を使ってモデル化(Y=Xβ)してやるわけです。こうすることによって、まずは全体としてのモデルがよくfitting出来ていることを示した後で、そのsum of squareを分解してゆく。球面性の仮定が成り立つかどうかで自由度の補正をすることで実質的な自由度もわかるようになります。
後者のようなことを実際にしているneuroscientistは見たことがないけれど、これがオーセンティックなだと思うのです。ところで前者と後者は等価なのだろうか。わからなくなってきました。
うーむ、ですます調だけでこういうこと書くのもむずかしいなあ（<-まだ試行錯誤中）。

■ Goodale and Milnerのつづき

5/30のCorreggioさんのコメントへの返答からの続き。
解剖学的にはRocklandが示したようなinferotemporalとparietalの結合もありますね(Cerebral Cortex '03 "Inferior parietal lobule projections to anterior inferotemporal cortex (area TE) in macaque monkey.")。とくにparahippocampalというのはventral pathwayにあるようでいてかなりdorsal系っぽいイメージを私は持っています(dorsalとventralの収束点としての海馬、というのも重要な観点ですし)。また、機能的に言っても、parietal系はけっこういろんなshape selectivityを持っていること(Nature '98のLIP ("Shape selectivity in primate lateral intraparietal cortex.")やJNP '00のAIP ("Selectivity for the shape, size, and orientation of objects for grasping in neurons of monkey parietal area AIP.") )を考えると、dorsal pathwayにかなり形態識別に関わることが出来ることも考えられますし、そのようなshape selectivityへのventral pathwayの寄与も興味深いです。また、そもそも注意をつかさどる回路自体がparietalとventral系とのinteractionであるというのが重大なことかと考えます。
私自身は、「意識のneural correlateをどこかの領野に同定する」という欲望を押さえつつ、「sensorimotor coordinationと分かちがたく絡み合っていて、個体の行動までを含めた総体としてしてしか捉えようのないものとして意識を捉えたい」と考えております。患者DFさんのような意識なしでのaction、というもののステータスをもう少し考えてみる必要がありそうです。たとえば、DFさんは途中からそういう乖離状態になったのであって、もともとは意識と行動とがマッチしている時期があったわけです。もしそのようなマッチングがなければそのような乖離状態はありえない（スリットというものをを知覚によって理解できない状態でどうやってカードを入れることが出来るであろうか）、というあたりをとっかかりに。

■ Nature 5/27

"Object-based attention determines dominance in binocular rivalry."
両眼視野闘争(binocular rivalry)とは、[右眼と左眼のそれぞれに別々の絵を見せたときに、その見えは両者が混ざったようなものではなくて、右眼に呈示しているものと左眼に呈示しているものとが時間的に交互に現れる]、という現象だ。この見えの変化が起こっているときに、網膜上で処理されているものはまったく変わっていない。しかし大脳皮質のどっかで、この見えの変化に対応しているところがあるはずである。それが腹側視覚路（とくに側頭視覚連合野）であることがLogothetisによって明らかになった。つまり、顔を見たときに選択的に活動するニューロンを記録しながら、顔の写真と太陽の絵とかで両眼視野闘争の状態を作って報告させる。すると、顔が見えている報告しているときにのみその顔ニューロンは活動するのだった（PNAS '97 "The role of temporal cortical areas in perceptual organization."）*1。またこの実験パラダイムはhuman fMRIへと移植され、Nancy Kanwisherがfusiform face areaでの顔への応答が両眼視野闘争での見えに時間的にロックしていることを示した("Binocular Rivalry and Visual Awareness in Human Extrastriate Cortex.")。以上、両眼視野闘争とそのneural correlateについて。
んでもって、それとはべつに両眼視野闘争のpsychophysicsはいろいろあって、なにによってその見えの切り替わり、つまり左右の入力の選択が起こっているか、ということがいろいろ議論されてきていた。たとえば、両眼視野闘争の状態で片方の視覚刺激をフラッシュさせると、そっちの方に見えが切り替わることがわかっている。この場合だったらおそらくabrupt onsetによるbottom-upのattentionが効いているのだろうと予想される。
というわけで今回の論文は両眼視野闘争とattentionについてのpsychophysicsだ。図1にあるように、ある方向に回転するランダムドットと逆に回転するランダムドットとが重ねあわされた刺激を使っている。これは最初の段階では両眼に呈示され、両眼視野闘争にはなっていない。この二つのランダムドットは重なり合っているから、このどちらかのランダムドットのグループへ注意を向けるのはspatial attentionではなくてobject-based attentionだ。このランダムドットのグループの片方は一瞬別の動きをしてまた戻る。このことで片方のランダムドットのグループにattentionが向けられる。それから片方のグループが右眼に、残りの方が左眼に呈示されて両眼視野闘争を引き起こす。するとその見えはattentionを向けられた方がそうでないほうよりもより多かった。つまり、両眼視野闘争はobject-based attentionによって影響を受ける。
つまり、ランダムドットがそろって同じ方向に回転するということがそのランダムドットのグループを一つのobjectとして捉える作用を持っており、そのことは両眼視野闘争の切り替えが起こっているプロセスと密接な関係を持っているということだ。じつはこのようなobjectの形成と両眼視野闘争との関係というのはすでに報告されており、著者らもreferしている。たとえば、両眼視野闘争で左右の眼に相補的な刺激パターンを呈示する。たとえば右眼にはパターンAB、左眼にはパターンB'A'を呈示して、右眼のパターンと左眼のパターンを組み合わせるとパターンAA'とBB'とが交互に見える、ってまどろっこしい。PNASのfull textが読める人はここのBを見てもらえばわかるでしょう。つまり、object / featureとしてのひとかたまりとして処理されたものが両眼視野闘争で見えたり見えなかったりする、ということだ。
著者はこの論文によって両眼視野闘争にattentionが影響を及ぼすかどうかという論争に終止符を打ったものと謳っている。これがこの論文がNatureに値する部分だ。よって、いままでの論争で本当に決着はついていなかったのか、今回の論文はattentionによる効果以外のもので説明できないか、というあたりについてcriticalに読むことが、この論文をjournal clubで取り上げる人にとっては重要であると見た、なんて勝手に宿題与えてみたりする（<-誰によ）。

*1：実際にはLogothetisの最初の報告はSTSでのmotion stimulusを使った両眼視野闘争(Science '89)、つづいてV1,V2,V4でのgratingを使った両眼視野闘争(Nature '96)があってから側頭連合野ニューロンでの形態を使った両眼視野闘争(PNAS '97)の順で発表されている。

お勧めエントリ

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• 駒場講義2013 「意識の科学的研究 - 盲視を起点に」20130626
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• Marrのrepresentationとprocessをベイトソン流に解釈する (1) 20100317 (2) 20100317
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