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1999-07-10[n年前へ]

新宿駅は電気羊の夢を見るか 

意識とは何か

 今回は思考実験である。頭の中だけで実験を行うのだ。実際には何もしないのと同じである。手抜きだと言ってもらっても構わない。手抜きではあるが以前から気に懸かっていたことなのだ。しかも、新宿で呑む度に思うことなのだ。

新宿の高層ビル

考えたいことは「意識とは何か?」である。人造人間に意識は存在するのであろうか?

 「人造人間なんてそんな精密なものは作ることができないから、考えてもしょうがない」と、言う人も多いだろう。確かに精密なものを作るのは難しいだろう。であれば、でっかくて大雑把なものならば、いつか作ることができるだろう。それに、まるっきりそのままの働きでなくても構わないだろう。例えば、赤血球と白血球のどちらがバイ菌と戦うか、なんて逆になったところで、やはり人間に意識はあるだろう。別に酸素を運びながら戦ってくれても構わないのだ。

 それならば、細胞1個が1m位の大きさであっても構わない。実際の人間の細胞は10um程度の大きさである。それが1mになるなら1000000倍だ。その大きさが1m位の大きさの細胞で人造人間を作るとどうなるだろう。もし身長が170cmの人であれば、人造人間化するとサイズが1000000倍になるのだから、身長1700kmになる。まるで、日本列島に横たわるガリバーだ。

 そういう風にして、人造人間を作ったときには果たして意識を持っているのだろうか? それが問題なのだ。私には答えは、もちろん「わからない」。

 ところで、細胞1個が1m位の大きさということは、ちょうどあなたくらいの大きさだ。別に人造細胞を機械で作る必要はない。あなたが、細胞の役割を担っても良いのだ。人造酸素を持ち歩く仕事なんて簡単だろう。人造酸素は、そう「お金」で代用しよう。お金を運んで色々なところへ渡す。警棒を持っている人は白血球だろうか。NTTやIDOは神経細胞であるし、JRなんかは大動脈だ。人造細胞たちをせっせと運ぶ。時には犯罪を犯す、すなわちガン細胞も発生するだろう。それら人造パーツたちは相互に作用しながら活動していく。

動き回る人造赤血球たち

 おやおや、こうしてみると、まるで街というのは人造人間そのものではないか。街にも寿命がある。昔華やかだった街もいまは廃れて、老後を過ごしていることもある。また、生まれたばかりの若い街もある。旅に出てしまった街もいるだろう。

 街、例えば新宿はまさに1個の生命体である。先ほど作ろうとしていた人造人間とそれほど異なるものではない。であるならば、新宿という街に意識があったところで驚くには値しない。新宿駅を中心とする人造脳細胞から携帯電話という神経網を通して生体信号が行き来し、それらはもしかしたら意識の一部かもしれない。
 こうして、このWEBを見ているあなたも単なる神経細胞の一つかもしれないのだ。

 こうして新宿で飲んで、アルコールが脳細胞に染み入るたびに考えてしまうのだ。

 「果たして、新宿駅は電気羊の夢をみるのだろうか?」


人造血管の中で人造赤血球が撮影した写真

1999-08-08[n年前へ]

瞳の中の真実 

目の屈折率を調べよう

 先日、近所の海へ行ってきた。水中メガネで覗いているとまるで熱帯魚みたいな魚が泳いでいて素敵なのだ。水中メガネを使うか使わないかで、海の楽しさは雲泥の差である。水中メガネで覗いてみると、裸眼の時とは別世界のようにくっきり見えるのである。

これは熱帯魚ではなく人間

 さて、「水中視の光学」と言えば、物理の散歩道の「アユと泳ぐ」(新物理の散歩道-第2集- 中央公論社)に詳しく面白い考察がされている。本WEBでもScrapsにて「焦点」ということを考えたばかりなので、「アユと泳ぐ」と同様の解析を「できるかな?」風に行ってみたい。光学シミュレーターを作ってみたいのである。そのために、まずは人間の目の中の屈折率を調べなければならないだろう。というわけで、今回は下調べ編である。

 それでは、人間の左目の水平方向の断面図を調べてみる。

図.1 人間の左目の水平方向の断面図

 この中で普通のカメラでいうレンズの役割を果たしているのはどこだろうか。レンズの部分を赤く塗るとどのようになるだろうか?下に並べた3つのうちどれだと思われるだろうか。

図.2 人間の目の中のレンズはどれ?
A
B
C

 まずは、目の中の物質の屈折率を調べてみると、以下のようになる。
 

表.1 目の中の物質の屈折率
場所屈折率
角膜1.376
眼房1.336
水晶体1.386
硝子体1.336

空気(15℃の乾燥空気)の屈折率はほぼ1.0であるから、空気と比較するならば、目の中の物質はほぼ同じ屈折率を持つといっても良い。角膜も眼房も水晶体も硝子体も同じ屈折率を持つとして良いだろう。すなわち、大雑把な近似においては図.2のCに示したようなピンク色のレンズがあるとして良い。つまり、目全体がレンズであり、レンズ面に焦点を結ぶようになっているのである。水晶体は若干の補正を行うに過ぎない。レンズの焦点はレンズから離れた場所にあるはずと思っている人もいるかもしれないが、レンズの表面に焦点があるものも実はよく使われている。

 さて、人間が水の中に入るとどうなるだろうか?水は1.333(589.3nmの波長の光に対して)の屈折率を持つ。これは人間の目の中の物質の屈折率とほぼ同じである。水を主体として出来ている人間なのだからこれは当然だろう。しかしこれでは、目は光を屈折させることはほとんどできなくなる。そのため、水の中に入るときには水中メガネなどで目の回りを空気で満たしてやることが必要なのである。

 本題からははずれるが、資料を眺めていると、面白いグラフが目に入ってきた。人間の目の断面方向の視細胞個数の分布を示したものであり、錐体と桿体を個別に示してある。「盲点」なんかも図中にある。

人間の目の断面方向の視細胞個数の分布

目に映る明るさって何ですか? - 君は天然色 -  (1999.07.05)
の回に錐体と桿体については触れたが、桿体は1lx程度の暗さから働き、明るさのみに反応する。一方、錐体は10lx以上で働く。従って暗いものを見るには桿体の働きが重要になるわけだが、上のグラフは桿体が視点の中心にはほとんど存在していないことを示している。
 従って、暗い所でものを見る際には、視点の中心では感度が足りなくなりやすいことがわかる。これまで、暗い星を眺めるときに視界の中心で見ようとすると見えないのだが、少し視点をずらしてやると見えるような気がしていたのだが、それは気のせいでは無かったようである。

 さてさて、資料集めも終わったので「瞳シミュレーションソフトウェア」の開発に着手したいと思う。もちろん、時間がかかるのはいつものことだ。すぐにはできないけどね。

1999-11-05[n年前へ]

草迷宮・空間'99 

ネコの目から見た世界




 「猫の視点から世界を眺める」という本や漫画は実に多い。漱石の「我輩は猫である」を始め、大島弓子の「綿の国星」がそうだ。そして、今回のタイトルになっている内田善美の「草迷宮・草空間」もそうだ。

 犬を擬人化して語られる物語もある。例えば、「のらくろ」を始めアニメの「名探偵ホームズ」もそうだ。しかし、私としては「猫の視点」で語られる物語に軍配を上げたい。どうも、犬の視点から語られる物語には、主観性が感じられないのである。好きではないのだ。

 その猫と犬の違いは、ドラえもんとヤッターワンの違いといっても良いだろう。このニュアンスが伝わるかどうかは多いに疑問であるが。

 さて、HOT WIRED JAPAN に

という面白い記事があった(技術的には)。感覚的な部分としては、何故かツマラナイと感じる部分もあるのだが、技術的には興味を感じる。

ネコの視床にある177の神経細胞に電極を取り付け、神経細胞の興奮パターンからネコが見ている画像を再構成した、という研究報告である。

 そのオリジナルの報告は

で読むことができる。ネコ好きの人には絶対できない実験だろう。

 せっかくなので、「できるかな?」でもネコが見ている世界モドキの画像を作成してみることにした。先のWEBを参考にして、モドキを作ってみる。以下の手順を納得する(あるいは納得しない)ためには、先のWEBを読むことが前提となる。

 まずは、ネコの神経細胞の視野に対応する電極位置を確認してみる。

オリジナルの神経細胞の電極位置
 視野に対応する電極の位置。赤はその内部に正の反応を持ち、青はその外部に正の反応を持つ。(ここらへん、私の理解は少しアヤシイ)

 この画像から、赤と青に対応する部分を抽出してみる。

赤と青(正の反応を持つ電極と、負の反応を持つ電極)の位置を抽出する

Red

Blue

 うーん、Blueの方はずいぶんと取りこぼしが多い。それは、赤は丁寧にやったんだけど、青は雑にやったからである。青は、あまり重要でない(と私が考えた)からである。その理由は赤と違ってあまり狭い空間分布を持たないからである。

 次に、Redと(Blueを反転したもの)を足して(黒を正として)、ガウス分布のぼかしをかける。青で示された電極を反転させたのは、それが負の反応を持つ電極であるからだ。
 その計算結果がネコの視覚モドキのフィルターである。

Redと(Blueを反転したもの)を足して(黒を正として)、ガウス分布のぼかしをかけたもの

 この画像と任意の画像をPhotoshopで「スクリーン演算」するのが、「できるかな?」的ネコ視覚フィルターである。

 ためしに、適当な画像を見てみよう。海沿いにいる人物を「もしネコが見ていたら、どう見える?」という場合である。

オリジナル画像と「できるかな?」的ネコ視覚フィルターをかけた画像

 こう見えるのだ(保証はしないけど)。

 「ネコが私を見るとどうなるか?」と思ったことは、何回かあるが、まさかその答が手に入るとは思わなかった。科学、恐るべし、だ。




2001-12-06[n年前へ]

単細胞生物のロマン 

 昼、PhotoronのOさんと寿司。単細胞生物達のロマンを楽しそうに語るのを聞きながら、思わず「そういう話を彼女にするとどういう反応を?」と聞いてしまった。
 「そんなわけの判らない話より、私たちのことは?」と言われる、との答えに笑ってしまった。

2001-12-19[n年前へ]

絵でわかる細胞の世界 黒谷 明美  

 細胞の世界は不思議に満ちた小さな宇宙。知っているようで実は知らない細胞のしくみ。「生命の基本単位」としての重要な働きからそれを利用した応用面までを、イラストを多用してわかりやすく解説。
 イラストレーターデビューしたワタシの父君。(リンク



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