坂本　一寛 　著

著者紹介

内容

目次

まえがき I　複雑系として脳を捉える 第一章　複雑系生命システム論で脳を考える 一　脳科学に関心が集まる理由 　高齢化，高ストレス化，情報化 　近代は一方向的世界像 　現代は双方向的世界像 　生命は分子だけではわからない 　回路がわかれば本質がかるか 　脳に見通しもたらす複雑系 二　複雑系生命システム論とは 　分岐によるパタン生成 　同期する非線形振動子 　部分と全体が相互作用する生命システム 第二章　ニューロンを非線形素子と捉える 一　ニューロンとインパルス 　ニューロンの基本構造 　神経活動は生体の電気現象 　ホジキンとハクスレイの電位固定 　電位固定で異なるイオンの寄与を分離する 　ホジキンとハクスレイの方程式 二　単純な神経モデルのデザイン 　神経活動の特徴 　シンプルな神経モデルを求めて 　神経細胞活動のモデル化――カギは負性抵抗とお椀の形 　ＢｖＰ振動子――摩擦抵抗を非対称にする 　ダフィング振動子――収束点のジャンプ 　ＫＹＳ振動子モデル――ＢｖＰとダフィングから 　ＫＹＳ振動子モデルと神経細胞 　なぜインパルス――進化の過程はミステリー 第三章　「まとまり」を知覚する――図地分離と共時性 一　第一次視覚野（Ｖ１野）と図地分離 　方位選択性細胞――特定の向きに反応する 　関係性を見出す――図地分離の基本処理 　ホロヴィジョン――図地分離の理論モデル 　Ｖ１野の細胞どうしの同期発火 二　無限定環境と共時性 　整合的関係性と共時性 　あるから見え、見るからある 　セレンディピティ――共時的秩序を見出す 　ヘブ則――共時的秩序を構造化する 　どのように整合的関係をつけるか 第四章　行動を創発的に計画する――前頭前野のダイナミクス 　「ひらめく」と「複雑なことができる」との違い 　最終目標を達成するには即時目標が必要 　経路計画課題 　計画，問題解決――前頭前野のはたらき 　発火率の符号化する情報が遷移する 　計画と整合的な関係性 　計画をひらめく瞬間に同期発火 　ひらめく前兆としての発火ゆらぎの上昇 　計画は前頭前野の創発現象 　 II　創造性の原理を求めて 第五章　仮定を用いて問題を解く――脳の計算理論と拘束条件 一　問題のレベル分けと脳の理解 　デヴィッド・マーの三つのレベル 　レベル１――情報処理の目的 　レベル２――アルゴリズムと表現法 　レベル３――ハードウェアによる実現法 　レベルを分けて理解することは脳の本質 二　問題を解くために必要な拘束条件 　２次元から３次元像を計算する 　滑らか拘束条件 　創発と不良設定問題 第六章　暗黙の仮定を創る――仮設生成と脳の配線 一　創られる必要がある拘束条件 　答えは状況により変化する① 　答えは状況により変化する② 　拘束条件を創りながら問題を解く 　さまざまに呼ばれる「拘束条件」 二　思考の型と仮設 　思考の型①――演繹 　思考の型②――帰納 　思考の型③――仮設生成（アブダクション） 　確率的パタン認識と思考型 　仮設に備わるいくつかの性質 　仮設は外からは与えられない 三　仮設生成――配線で投票する 　精緻な構造を持つ脳の配線 　配線の計算能力 　ハフ変換――パラメータ空間への投票 　方位選択性細胞をハフ変換と見なす 　ハフ変換と仮設との類似性 　仮設生成の実装――「部分」と「全体」逆転 　投票による仮設生成には問題もある 第七章　隠れた部分を推定する――遮蔽補完と仮設生成 一　仮設生成は具体的に研究できる 　身の回りには補完問題があふれている 　遮蔽補完図形を考える 　一意には決まらない遮蔽補完 　遮蔽補完は仮設生成の好例 　「単純で美しい」ということ 　遮蔽補完モデルでは「単純で美しい」を明示的に扱う 二　Ｖ４野の曲率細胞でモデル構築 　Ｖ４野の曲率細胞 　輪郭の曲率の検出 　直線と曲線を統一して扱う球面幾何学 　大円・小円変換による輪郭の分割 　Ｖ４野の性質を用いた対称性の評価 　第一のアイディア――圧縮による回転対称の検出 　第二のアイディア――反時計・時計回りによる線対称の評価 　部分対称性を評価して補完する 　多義的な解釈を可能にする計算モデル 三　遮蔽補完の計算モデルは何を語るか 　創造の糸口は多角的な見方から 　遮蔽補完モデルは仮設生成か 　遮蔽補完モデルと複雑系の融合 　創造性のメカニズムはどのようなものか 最終章　創造性の更なる源を求めて 　人類に反旗を翻す究極のロボット 　問題を孕む「ロボット三原則」 　無限定環境に向き合うために 　極めて根源的な「我―汝」問題 　「汝」に「与える」 　「愛」――関係から生じる責任 　ロボットが備えるべきメタルール 　ニューロ・コーチング 付録　複雑系生命システム論入門 付録Ａ　複雑系における秩序の自律生成 一　平衡からの乖離とパタン生成 　時空間パタンが生成する自己組織現象 　プリゴジンの散逸構造 　どのように構造できるか――分岐理論 　系を駆動し，予知を可能にする「ゆらぎ」 　大きな警鐘――ハーケンのシナジェティクス 二　非線形振動現象・振動子 　摩擦のない線形振動と初期値保存 　多くの振動は非線形 　ファン・デル・ポール振動子はなぜ振動するか 三　非線形振動子間の引き込み現象 　蔵本振動子――引き込み現象の理解に向けて 　振動の引き込み同期はなぜ注目されるか 付録Ｂ　部分と全体――生命システムの中心問題 一　部分と全体が相互作用する「筋肉」 　筋肉の単純モデル「流動セル」 　流動と反応速度の相関 　ミクロとマクロの相互作用 　生命における部分と全体の整合性 二　部分が全体を「内部観測」する粘菌 　単純な生物モデル「粘菌」 　振動による個体全体の統合 　好物による振動数の増加 　どこにいるかを「知る」 　位相勾配の「内部観測」 　位相勾配が振幅差に反映する 　振動子の結合と振幅の変化 　サイズ不変位置情報の重要性 あとがき Brain Science of Creativity: Beyond the Complex Systems Theory of Biological Systems Kazuhiro SAKAMOTO