脳科学者がマジックマッシュルームなどのデータを共有するために会合
アラン・ボイル著
震えを止めるために脳刺激を微調整する最良の方法とは？ 脳波のパターンは成長するにつれてどのように変化するのか？ 幻覚剤はうつ病の進行を逆転させることができるのか？ 今週シアトルで開催されるビッグデータと脳科学を融合させた会議では、こうした疑問が取り上げられる。
「私たちは定量的な方法とコンピューターモデリングを用いて脳データを理解するための数字をゲームに持ち込みます」とエモリー大学の計算神経科学機構のアストリッド・プリンツ会長はGeekWireに語った。
アレン脳科学研究所とワシントン大学が共同で主催する同グループの年次総会「CNS 2018」には、29カ国から約500人の脳の専門家が参加している。
脳に関する発見のペースは加速している。その理由の一つは、連邦政府が支援するBRAINイニシアチブなどの大規模プロジェクトであり、もう一つはアレン研究所やその他の研究室が脳の活動や脳の遺伝学に関する膨大なデータセットを生成していることである。
誰かがこれらすべてのデータセットの意味を理解しなければなりません。そして、まさにそこで計算神経科学が重要な役割を果たします。CNS 2018の参加者は、データ分析、統計、計算モデリング、そして脳研究の理論的含意に焦点を当てます。
プリンツ氏は、数字を扱う人たちはデータだけに注目しているわけではないと強調した。
「しゃれを許してください。しかし、彼らが実験者と協力するのは当然のことです」と彼女は言った。
脳活動のコンピューターモデル化の大きな理由の一つは、そのモデルが将来の実験作業に新たな方向性を示唆できることだ、と彼女は述べた。
例えば、脳深部刺激療法（DBS療法）を例に挙げましょう。DBS療法は、特定の脳核に電気刺激を照射することで、パーキンソン病などの神経疾患に伴う震えを鎮めることができます。しかし、療法士たちは、刺激の効果をさらに高めたいと考えています。
「震えを生み出す回路はまだ比較的よく理解されていません」とオックスフォード大学のブノワ・デュシェ氏は述べた。この状況を改善するため、デュシェ氏と同僚たちは、DBSのメカニズムを解明するためのより正確なコンピュータモデルの開発に取り組み、この技術に有益な改良点を見つけようとしている。
一方、ハーバード大学医学部の研究者たちは、発作を抑制するために小児に埋め込まれた脳電極から収集された脳データの膨大なデータベースを分析している。これらのデータから生成されたコンピュータモデルは、脳回路がどのように成熟するかを解明する手がかりとなる可能性がある。
そしてマジックマッシュルームもあります。
ある実験では、研究者らは、重度のうつ病で他の治療法に抵抗性のある患者に、幻覚キノコの有効成分であるシロシビンを適度な量だけ単回投与した。
「1週間後、彼らの大多数は実際に寛解状態にあった。…これは非常に興奮する出発点だ」とオックスフォード大学の神経科学者ルイス・デイビッド・ロード氏は語った。
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別の実験では、機能的MRI脳スキャンを用いて、シロシビンが脳活動にどのような変化をもたらすかを記録した。ロード氏によると、この幻覚剤によって、特定のタスクに意図的な資源を向けることに特化した脳回路の活動が低下した。一方で、異なる脳領域の同期を促進する回路は活性化した。
fMRI分析の結果、シロシビンの投与は、行き詰まったうつ病患者に「ちょっとしたリセット効果」をもたらした可能性が示唆されていると、ロード氏はGeekWireに語った。しかし、さらなる分析と実験が必要となるだろう。
ロード氏は、こうした研究に参加する患者は、サイケデリック体験による悪影響の兆候がないか綿密に監視されていることを強調した。「本当にひどいトリップ」を経験した患者はたった一人しか知らず、その患者はすぐに必要な治療を受けたという。
「こうした研究にはある種の偏見がつきまといます」とロード氏は認めた。「しかし、それは変わりつつあります」
CNS 2018 は、アレン研究所およびその他のワークショップ会場で水曜日まで開催されます。
