七草粥の家　ゴギョウの間

意識を考える上で生物学(という科学)は避けられません。
それで、意識の周辺に関する内容を [私の考える生物学] として纏めることにしました。

[目次]

１．コネクトームとコンシャスアクセス

　意識の研究で私が(特に)注目しているのがコネクトーム ^(注1-1) とコンシャスアクセス^(注1-2) です。

（１）コネクトーム
ヒトの脳には約１０００億の神経細胞（ニューロン）があると言われています。勿論、実際に数えた人は(未だ)いません。
それでは是非数えてみたいと誰でも思います。思いますが、１０００億とは想像を絶する大きな数です。
大脳に限ってみても約１００億の神経細胞があります。そして、その神経細胞はお互いにシナプスによって接続していますが、
一つの神経細胞に約１万のシナプスがあり、全貌を知るのは・・・・もはや溜息しか出ません。
しかしこれは意識を知るうえで避けては通れない研究です。
すべての神経細胞について、すべての接続を調べることが意識研究の基本となります。

ところが全接続がわかっただけでは十分ではありません。どのように活動しているかが重要なのです。
神経細胞は入力の状態により、出力を出したり出さなかったりします。すべての神経細胞について活動条件を知ること。
１０年やそこらでできる研究ではありませんが大きな期待を持てる研究です。

(2024.06.24 追記)
軽い気持ちで「すべての神経細胞について、すべての接続」などと書いてしまいましたが ^(注1-3)
そういう研究をやっている人は(私の知る限りですが)いないようです。
それもその筈で、1000億の神経細胞の取り得る状態の数はあまりにも厖大(ぼうだい)です。
1つの神経細胞は出力する("１"とします)と出力しない("０"とします)の2つの状態しかありません。
従って１つの神経細胞の取り得る状態は２の１乗(2¹) で2つです。具体的には次のようになります。

　　状態　 細胞１
　　　 １　　"０"
　　　 ２　　"１"

２つの神経細胞だと２の２乗(2²) で4つの状態があります。具体的には次のようになります。

　　状態　 細胞１　細胞２
　　　 １　　"０"    "０"
　　　 ２　　"０"    "１"
　　　 ３　　"１"    "０"
　　　 ４　　"１"    "１"

３つの神経細胞だと２の３乗(2³)で８つの状態があります。具体的には次のようになります。

　　状態　 細胞１　細胞２　細胞３
　　　 １　　"０"    "０"    "０"
　　　 ２　　"０"    "０"    "１"
　　　 ３　　"０"    "１"    "０"
　　　 ４　　"０"    "１"    "１"
　　　 ５　　"１"    "０"    "０"
　　　 ６　　"１"    "０"    "１"
　　　 ７　　"１"    "１"    "０"
　　　 ８　　"１"    "１"    "１"

少し飛んで神経細胞が１０に増えると２の１０乗(2¹⁰) で状態は1024に増えます。
全部書くには１０２４行必要ですので、間を省略して次のようになります。

　　状態　 細胞１　細胞２ ・・・ 細胞９　細胞１０
　　　 １　　"０"    "０" 　・・　 "０"　　"０"
　　　 ２　　"０"    "０"　　　　　"０"    "１"
　　　・　　　・　　　　　　・　　　　　　　・
　　　・　　　・　　　　　　　・　　　　　　・
 １０２３　　"１"    "１"　　　　　"１"    "０"
 １０２４　　"１"    "１" 　・・　 "１"    "１"

このように、いわゆる幾何級数(等比級数)的に増えていきます。
　では1000億の神経細胞の取り得る状態はいくつあるのか？
累乗計算のできるパソコンの電卓を使って計算すると
２の1000億乗(2^100000000000)はオーバーフローエラーとなります。
２の1億乗(2^100000000)は精度エラーとなります。
残念ながら計算できる範囲を遥かに超えているようです。
仕方がないので答えが出るところまで細胞の数を減らしていくと
２の1000乗(2¹⁰⁰⁰)は1.071508607×10の301乗(1.071508607×10³⁰¹)と答えが出ます。
僅か1000個の細胞でも、取り得る状態の数は300桁にもなる大きな数です。
ということで、個々の接続を丹念に追っていき、
その時の細胞の状態を克明に調べるという方法は
残念ながら事実上は不可能で、
別のアプローチが必要ということのようです。

（２）コンシャスアクセス
音が耳に届いた時に、聞いたという意識はなくても脳は確かに聞いているのです。例えば、大きな音に驚いて思わず身を竦(すく)めてしまいます。
耳だけでなく目でも同じことで、飛んでくる物を目にして思わず体を避けたりします。それらは(意識するより前に)自動的に行なわれます。
ビックリを意識してから対策を考えて行動するのではなく、ビックリを意識する前に行動していたことを、後で意識しています。
また、耳に入った音や目に入った光を脳では処理したが意識にはのぼらなかったという場合もあることがよく知られています。

ｆＭＲＩを使うと耳や目に刺激が入った後にどのように脳が活性化するかを観察することができます。
コンシャスアクセスが有る場合と無い場合の差異を観察することができるのです。
実証を基本としており、今後が大いに期待できる研究です。

３．生物は死ぬことを選んだ（生き残り戦略の仮説）

(1) はじめに

　まず始めに、私が信頼している理論はダーウィン主義であることを言っておかなければなりません。
ダーウィン主義とは、一言で言うと「自然淘汰によって生物は進化してきた」ということです。
但し、中々真実が伝わらないと嘆いている専門家もいますので、
きちんと勉強したい場合は、リチャード・ドーキンス著「利己的な遺伝子」をお勧めします。
リチャード・ドーキンスは、進化の基本単位は遺伝子であり、
個体は単なるヴィークル(乗り物)であると明言しています。
　さて、この「生き残り戦略の仮説」は私が独自に考えたものであり、その点に関しては確信があります。
しかし歴史が示すように同時期に同じような考えをする人達が複数いることがあります。
例えば「生物はなぜ死ぬのか」小林武彦著、講談社現代新書、という本があります。
小林武彦は日本遺伝学会会長をつとめたこともある専門家です。
豊富な知識を駆使して内容豊かな本になっています。
テロメアについても詳しく書かれていますので、
細胞分裂のたびにテロメアが短くなっていくことを心配している人(私もです)にもお薦めです。
専門家でない人を対象にしているためか、文章は平易ですが総じて感傷的です。
特に200頁以後は思い込みが激しく、科学的とは言えず、私は賛同できません。
他にも、例えば第5章では
> 死に対してショックを受けるのは、言うまでもなく、ヒトが強い感情を持つ生き物であるためです。
と決めつけていますが、もっと科学的(生物学的)に考えている専門家もいます。
例えばテレンス・ディーコン ^(注3-1)は、言語を獲得した生物はヒトだけ、
という事実に基づいて次のように言っています。
> ヒトという種は、あらゆる意味において終りに心を奪われているようだ。
> ヒトは結果を想像して行動する。
> ヒトは自己の迫りくる死の意味を解しようと空しくもがいている。
つまり、死を強く意識するのは、言語を獲得したことによる副作用ということでしょう。
　いずれにしても、「生物は死ぬことによって進化してきた」という点は共通理解として一致しています。
但し考え方のバックグラウンドはそれぞれに違っていますので、
今後も健全な競争(論争)を通して、切磋琢磨していくことが必要でしょう。^(注3-2)
特に「(3) これから」は、数十年前から考えていることです。
　タイトルには「生物は死ぬことを選んだ」と、くだけた表現を使っていますが、
これは勿論、生物が(生き残る為という)意図を持って死ぬことを選んだ、ということではありません。
より正確には、色々な方法をとってきた生物の中で死ぬことを選択した生物が生き残ってきている、ということです。

(2) いまは

生物の生涯は「食うて産んで死ぬ」と丘浅次郎が簡潔に述べていますが、^(注3-3)
私はそれに「成長」を付け加えたいと思います。
つまり生物の生涯は「食うて育って産んで死ぬ」となります。
「成長する(育つ)」とは生きていくための体を作ることです。
生まれた直後の体では十分な活動ができず、生き延びるのは困難です。
まずは成長して、成体となることが必要です。
環境に合った体を作ることと、他の生物との生存競争にも負けないことです。
その時の環境にできるだけ合った体を作ることによって有利になります。
但し遺伝子(DNA)以上の体は作れません。
　環境(の変化)に対する適応の仕方には２種類あることが知られています。ジェネティクスとエピジェネティクスです。^(注3-4)
遺伝子(DNA)そのものを変える方法と、遺伝子(DNA)の使い方を変える方法です。
小さな変化に対してはエピジェネティクスによって対応していきますが、
大きな変化に対しては遺伝子(DNA)の変化が必要です。
但し成長した個体内での変化は有害ですので、世代交代して変化していかなければなりません。
沢山の変化の中から有効なものを淘汰していくことになります。^(注3-5)
遺伝子(DNA)は(比較的)安定していますので、変化するには長い時間が必要となります。
　科学的研究によって、地球の環境が変わってきたことが知られています。
生物はその変化に合わせて体を作ってきました。
と言うよりも、そうした生物だけが生き延びてきました。
生物の存在は、地球環境が変化することを前提としているのです。
地球環境は人類の手に負えない程大きなエネルギーと複雑さをもっています。^(注3-6)
変化は決して急激というわけではありませんが、遺伝子(DNA)の変化もゆっくりなので、それなりの工夫が必要です。
それが、個体の寿命はある程度短くして世代交代を速めるという戦略です。

(3) これから

個体の寿命を短くして、世代交代を速くするという戦略は、ほとんどの生物が採用していることからも効果があると認められます。
しかし、これには大きな問題点もあります。
個体が獲得した知識、技術が個体の死によって失われてしまうことです。
新しい世代がゼロから始める、ということが遺伝子(DNA)の変化を有効にする方法なので、どうしても逃れられません。
口伝で残したり、書物に纏めたりして次の世代に伝えるということが為されてきましたが、不十分です。
特に技能の点では全く受け継ぐことが不可能です。
こうした問題点(欠点)を解決するためには、不具合になったり老化した部分を交換できることが必要です。
更に、改善のために交換することで進化していくことができます。
それが実現すれば個体が死ぬ必要もなくなります。
　地球の創世記には酸素がほとんどありませんでした。そのため活発な活動はできなかったと考えられています。
その後、二酸化炭素を用いて光合成をする生物の誕生により、大気中に酸素が増えていきました。
現在の大気の構成は窒素が8割、酸素が2割になっています。窒素と酸素以外の成分は１％以下です。
現在の生物は酸素呼吸によってエネルギーを得ています。
そこそこ大きなエネルギーを得ていますが、どんどん進化していった場合にこれで十分かは疑問があります。
更に多くのエネルギーが必要となった場合はどうするのでしょうか？
例えば太陽が利用しているエネルギー(核融合)などが候補になりそうです。
実際に核融合エネルギーを得ようと世界的な研究がすすめられています。
人類が生物の最終形ではない、という考えは将来に大きな可能性が広がります。
未来には夢があると思いませんか。

(2024.03.17 追記)

(4) 心配性の人に

リチャード・ドーキンスの「虹の解体」からの引用を贈ります。
> 私たちはやがていつか死ぬ。^(注3-7)
> 私たちは運がいいのだ。
> なぜなら、大半の生命は、生まれてくることもなく、
> したがって死ぬこともできなかったからである。
> この世に生を受ける可能性を持ちつつも実際、
> 生まれ得なかった生命の数は、
> アラビア海の浜の砂つぶの数よりも多いはずである。

リチャード・ドーキンスの本はどれも素晴らしいですが、「虹の解体」もお薦めです。
死ぬことに気を揉むよりも、生まれたことに感謝して精一杯生きる。
というのが、積極的な生き方でしょう。

４．盲点を探そう

　突然ですが、人類は全然賢くありません。
例えばヒトの身体は人類の理解が及ばないくらい複雑です。
現代では少しづつわかってきたとはいえ、精々見た目だけです。
1個の細胞でも全貌を知るのは難しいのに
数十兆個(最近の研究では約37兆個らしいです)もあるとなれば、
繋がりや関係を考えると、殆どわからないと言って過言ではありません。
現代でもこの有り様(ありさま)なのです。
二千年前には知識もなく、技術もありませんでした。
一つの細胞からどのように人体ができるのかということは、想像することさえもできませんでした。
そんな状況では、人類は神様が作った(設計した)と考えるのも無理はないかもしれません。
しかしそれは二千年前のはなしです。
　例えば目(眼球)の作りはとても精緻です。
ヒトなど脊椎動物の目はカメラに似ているので、カメラ眼などと呼ばれます。
目に入ってきた光は水晶体(凸レンズ)を通って網膜で像を結びます。
網膜には光を感じる視細胞があります。そして光の情報は視神経を通って脳に送られます。
そのようにして、目の前の情景を見ることができるのです。
しかし、網膜を詳しく見てみると、
光を感じる視細胞が一番後ろにあり、光の情報を脳に送る視神経は前方、つまり眼球の内側にあります。
そのため、視神経が眼球の外に出るための場所(通路)が必要になっています。
視神経が集まって眼球の内側から外側へ出ていく場所(通路)には、
当然ですが、光を感じる視細胞を配置する余裕がありません。
従って、その場所は光の情報を得ることができない、つまり見えないために
盲点と呼ばれています。
現在の技術で詳しく調べると、そういう構造になっていることがわかります。
この構造については、素人の私でもはっきり言えますが、欠陥構造です。
もし私が設計したとしても、そんな眼球は作りません。
光が来る最初に(光を感じる)視細胞を配置し、その後ろに(眼球の外側に向かって)視神経を配置すれば、
そのまま脳に接続でき、盲点は不要になります。
そして、生物の中にはそういう構造の目を持つ生物があります。
タコです。
タコの目はヒトの目と違って盲点がありません。^(注4-1)

では盲点を探してみましょう。
図4-1 にスーザン・ブラックモア「意識」から盲点を見つける図を引用しました。

白い紙の左側にチェシャネコ^(注4-2)が、右側に黒丸(●）が描いてあります。
右目を閉じて(又は何かで覆って下さい)、左目で右側の黒丸を見ます(注視してください)。
黒丸に焦点が合うのではっきり見えます。
左側のチェシャネコには焦点が合わないので、はっきりとは見えませんが、
ぼんやりと、いることはわかります。
次に、左側のチェシャネコを注視すれば、今度はチェシャネコに焦点が合って
はっきりと見えますが、右側の黒丸はぼんやりとなります。
意外ですが、中心の注視しているところははっきりと見えるのに、
その他(周辺部分など)はぼんやりとしか見えないことがわかります。
それでは、右側の黒丸を注視したままで紙を遠ざけたり近づけたりしてください。
そうすると、ぼんやりと見えていたチェシャネコが消えるところ(紙と目の距離)があります。
そこが盲点です。
チェシャネコの像を結ぶ場所が、視細胞が無い場所(盲点)なので見えないのです。
残念というか、当然というか、光を感じる視細胞がなければ見えません。
その位置より紙を離しても見えますし、近づけても見えます。
盲点から外れるからですね。
盲点に入るとチェシャネコが消えてしまい、白い紙だけになります。

　しかし、ここで私は疑問に思いました。
チェシャネコが消えたのは理解できます。盲点に入ったのですから。
しかし、消えたところが何故白くなるのでしょうか？
白いということは光を感じているということです。
でも盲点には(光を感じる)視細胞は無いので、光を感じることはできません。
視細胞が無い(つまり光が無い)のだから真っ黒になるのではないでしょうか？
なぜ白く見えるのでしょうか？
謎です。謎は解明したくなります。

　白い紙なので白く見えるのでしょうか。それなら白でなければ・・
図4-2はチェシャネコの周りを赤く塗りました。

同じように左目で右側の黒丸を注視して、チェシャネコが消えるところを探して下さい。
今度はチェシャネコの消えたところは、白くは見えません。(勿論黒でもありません)
ぼんやり見えていたチェシャネコが消えて、消えた場所が(白ではなく)赤く見えます。
何となくわかってきましたね。
盲点の場所は(光の無い)暗いままにしておかずに、何らかの処理をしているようです。

　もう一つ、思い切って・・
図4-3はチェシャネコの周りに青い縦線を描きました。

同じようにチェシャネコが盲点に入って消えるところを探して下さい。
今度はチェシャネコの消えたところは、白でもなく、赤でもありません。
チェシャネコが消えたところが、ぼんやりとですが、青く感じます。
それもベタ塗りされた青ではなく、青い縦線に感じます。
　何故そんなことが起こるのでしょうか？
理由を安易に想像(推理・推測)するのは謹んだほうが良さそうです。
この現象は、我々一般人には(多分)知られていないのですが、
専門家には知られている事で、いろいろな説が発表されています。
スーザン・ブラックモアによると、「この充填の問題をめぐって、白熱した論争が行われてきた」^(注4-3)とのことです。
そして、ダニエル・デネットの議論^(注4-4)にも言及しています。

ただ、
網膜に映ったとおりには見えていない。
何らかの処理が成されている。
というのは確かです。

七草粥の家 …… ゴギョウの間

・私の考える生物学