「からだの進化、こころの遺伝」を生み出す神経機構の文理融合研究

慶應義塾大学では理工学部創立75年記念事業の1つとして、慶應義塾基礎科学・基盤工学インスティテュート、通称KiPASを立ち上げました。 KiPASでは、本理工学部ならではの基礎学問的な研究分野において、専任教員の中から選抜された4名の主任研究員に、研究に専念できる環境を提供すると いう点で、画期的な取り組みとなっています。

KiPAS主任研究員として研究活動を開始した生命情報学科・牛場准教授は、シソット研究員と共に、ブレイン・マシン・インターフェイスによって擬 似的に身体構造を強制拡張し、個体群が新奇な身体と環境へ適応する過程を自然科学的に調べることで、知性を持った生物が新たに獲得した知識情報の遺伝と進 化のメカニズムを明らかにしようとしています。

"元々、私自身は猿から人へと進化のことに非常に興味がありました。尻尾があったり尻尾がなかったり、体の形が少しず つ進化の過程で変わっていくわけですが、必ずそれは生き延びて生存している種はその特異に進化した体を上手に使いこなしているわけです。 考えてみると、体が例えば変化しても、それをコントロールする脳自体がそれに適応する能力を持っていなければ、当然それは自分の体のように使いこなせない わけです。ですから、恐らく私が考えるひとつの進化の大切なキーワードは、脳そのものが実は我々が考えている以上に柔軟に外的なものに対して適応する能力 を持っていて、だからこそ突然変化した体の部位に対してそれを自分の体の一部のように取り込んで適応していき進化してくるというプロセスが起きるのではと 思いました。そのようなことを自然科学的な方法によって本当に検証することはできないのだろうかと思ったのがそもそもの研究のきっかけです。"

研究方法は、ブレイン・マシン・インターフェイスで駆動することのできる人工のしっぽを身体に取り付けた10名程度の集団に、実験室のなかで生活し てもらいます。参加者は、その人工しっぽの操作方法を習得して、自分の身体のように使いこなそうと試行錯誤し、さらには獲得したブレイン・マシン・イン ターフェイスの制御方法を仲間で共有しようとします。

"最初人は尻尾をどのように使用したら良いか分かりませんが、ある種のトレーニングを積めば尻尾をコントロールする方法で脳の活動を人が調整できます。"

"次のステップは、同じ技術を用いて、ある種の「遺伝」と呼べる現象、すなわち、新たに習得されたスキルが他の人へ伝 承されるプロセスを研究することです。従って、次のステップでは同じ部屋に一人以上の人に入ってもらい、尻尾を正しく使うスキルをすでに獲得している最初 の人が、部屋の中を歩きまわり、他人と話をすることにより、これら獲得したスキルを他人に伝えるような状況を作り出します。一定の期間に他の全員が、めい めいのやり方で同じスキルを修得していきますが、この技術を用いれば、各人がそれぞれ新スキルをどのように獲得していくかをモニターすることができま す。"

スポーツ、舞踊、音楽などの身体運動トレーニング法や伝統芸能、手工芸の世界では、さまざまな流派や流儀があって、普遍的な技術伝承理論は確立され ていません。これに対して本研究の成果は、身体運動の制御則・学習過程・他者への伝承過程に関する科学的な理論を提供するため、これらの産業や文化活動の 科学的発展に貢献し得るものになります。

"正しく頭のなかで獲得された情報が他者に確実に伝承されるというメカニズムがない限り、何百年も維持されて、あるいは、さらに進化していくっていうようなこれらの文化的な活動というのは存在し得ないはずです。 このような尻尾の研究を通じて、私が真に明らかにしたいのは形のない情報というものが頭のなかで作られてそれが伝承していくプロセス。これによって文化や文明というものがどのように形作られているのかそういったものの一端を自然科学的に明らかにしたいと思っています。"

Source: 

Related Articles

REVIEW: Panasonic GH4 - AkihabaraNews.com
GH3発売当時、プロフェッショナル向け市場をターゲットとしてパナソニックがGH3を売り出していたのは明らかでした。GH2は消費者受けが良い豪華で滑らかな風貌でしたが、GH3は大きいマグネシウム製のボディがまさにダースベーダーのようであり、より人間工学に基づいたデザインとなりました。
REVIEW: Casio Selfie-Cam (Me, Myself & I)

カシオEX-TR35の奇妙な特徴
まずスペックから見てみると、12メガピクセル、23分の1インチバックライト搭載CMOSセンサーを3.8mm(フルフレームは21mmのそれとほぼ同じ)レンズと併せ、それをコンパクトだがイマイチパッとしないプラスチックのボディーに取り付けていることが分かる。

慶應義塾大学理工学部情報工学科今井研究室では、コニュケーションを容易にする三つの研究を 行なっています。知能ロボット、テレプレゼンスロボット、そしてセンサーを人に取り付けコンピュータを使い易くする技術の研究です。
Koichi Wakata in Space - AkihabaraNews.com
Vol. 27では、若田飛行士がISSの観測用モジュール「キューポラ」から地球への思いを語っているシーンが撮影されました。「キューポラ」は、英語で"半球天井"と意味で、その建築基準が"半球天井"と似ていることから名付けられました。また、スターウォーズ・シリーズに搭乗するミレニアム・ファルコンのコックピットと比べられることも良くあります
桑名商事は「モノ作り企業ビジネスマッチングフェア」において、国の支援を得て開発した皮膜に有害物質を含まない高機能の無電解ニッケルめっきを展示しました。

Yoriko Takahashi - 8月 22, 2013

天神祭—“ギャル神輿”

日本の祭りの目玉である神輿(みこし・御神輿)は力強く活気があり、その様は見ている人々を湧かします担ぎ手のほとんどはその地域の男性です。元気な商店街のおじさんや若者はもちろん、普段は物静かな人も神輿を担ぐと強くて逞しい祭り人になり大通りを闊歩します。

日本三大祭りの一つである大阪の“天神祭”では、“天神祭女性御神輿” 通称“ギャル神輿”が行われます。担ぐのは選考会で選ばれた女性のみ。男性に代わって大阪の夏を盛り上げます。

ポリウレタン樹脂の開発や製品開発に特化して事業展開しているポリシスは摂氏60度以上の熱に応答し、粘土状になるプラスチック「ハプラフリーレ」 を販売しています。
アプライド・ビジョン・システムズは「モノづくり企業ビジネスマッチングフェア」において、現在開発中のX線の透視装置を使った多層基板解析システムを展示しました。国の支援を得て開発されているこのシステムはX線ステレオ撮影により3次元計測を行うことで多層プリント基板内のパターンを層ごとに分 離・図化します。
Kanako Miura - AkihabaraNews.com

昨日5月19日は、人型ロボット研究者である三浦郁奈子さんの一周忌でした。三浦さんは、丁度1年前に交通事故でお亡くなりになりましたが、月日が経った今でも三浦さんが成し遂げた功績や人柄を忘れることはできません。以下日本語記事は2013年7月23日に、原著である英語記事は2013年5月29日に投稿されたものです。

• • •

慶應義塾スマートネットワーク研究センターは情報工学科の山中直明教授を代表にIT技術を用いたスマートな社会、特にスマートグリッドや次世代の電力制御網の研究を行っています。 そのスマートグリッドの中でインフラを持たない電力会社EVNOとその制御技術としてP2Pのプロトコルを使った新しい電力ネットワークシステムを提案しています。
パナソニックはLEDを光源として使い、そこから発信されるさまざまな情報を載せた光ID信号をスマートフォンで読み取れるようにした技術を開発しました。

村田製作所は、ボールに乗ってバランスをとりながらフォーメーションダンスをする最新ロボット「村田製作所チアリーディング部」を発表しました。

ロボットの機能と構造は、村田製作所が保有するコア技術を用いて実現したもので、1991年に初代、2005年に2代目が開発された自転車型ロボット「ムラタセイサク君」、2008年に開発された一輪車型ロボット「ムラタセイコちゃん」に次ぐ4代目のロボットです。

今回は、これまでの姿勢制御技術に加え、10体のロボットがそれぞれ協調して正確な位置を把握しながら移動するフォーメーションダンスを行うのが特長です。

"技術的な特長は3つあります。まず1つめがスタビリティ、安定性を確保する為の倒立振子制御技術です。これは「ムラタセイサク君」、「ムラタセイコちゃん」で培ってきた技術をさらに高度化したものを搭載しています。"

ロボットの体には前後方向(pitch)、左右方向(role)、回転方向(yaw)の3軸を検出するためのジャイロセンサが3つ搭載されており、 360度全方位での姿勢制御を可能にしています。このジャイロセンサは、カメラの手振れ防止やカーナビ、自動車の横滑り防止装置などに使われているもので す。

太平環境科学センターは今まで人が行っていた一般細菌や大腸菌検査をロボットを使い自動化するシステムを開発しました。このシステムはロボットを3 台使い、サンプルの分取、寒天の注入・混釈・凝固・反転、それに培養機への挿入を完全自動化するもので、ヒューマンエラーを防止し、検査の正確さと処理能 力を格段に向上しました。

"まず装置は無菌状態に近いという事が重要なので、ペット樹脂とアルミフレームで囲まれたものに入っていまして、そこ に入ってくる空気は、0.3ミクロンのヘパフィルターを通して来ますので、ほとんど細菌等は入ってきません。そういった非常にクリーンな環境で検査をやり ます。"

このシステムは従来の人による作業に比べ1.5倍早く、サンプル100検体を約2時間で行うことができます。またすべてのサンプルをQRコードで管 理することで、書き間違いや取り間違いといったヒューマンエラーを防ぎます。現在のシステムは飲料水の一般細菌と大腸菌の検査用ですが、ユーザーに合わせ て設計可能であり、従属栄養細菌や様々な細菌検査に応用することが可能です。

出石は、従来のナットにはない新発想の構造、面による締結を実現した「キングロックナット」を開発しました。

"面での締結というと全面締結という形で弊社では言っているんですけど、全面締結ですので均等に力がかかりますので応 力が非常に少ない形を取れることができます。応力がかかることが少ないとボルトにストレスがかかるのが非常に少なくなりますので折れにくくなったりとか繰 り返し使えるというのが大きなメリットのひとつとなります。"

この図のように、キングロックナットはネジ山の両面でナットに接触するため、面着力が増し、高い締結力を保持します。また、17分間の振動テストに対しても全く緩まず、その後の戻しトルクも測定し、結果検証しています。

"普通ナットですとだいたい戻しトルクが42ニュートンで締めたとしても30ニュートンくらいで戻すようになるんです けど、弊社のナットですと42ニュートンで締めましたら40から50の間くらいの戻しトルクで戻すような形になりますので、それくらい締め付けのトルクが しっかりかかっているというのがデータでもわかると思います。"

慶應義塾大学理工学部 機械工学科 森田研究室では、機構、制御、技能、そして、それらの統合の観点で独自のロボット研究開発を進めています。

"私の研究室では、機械工学のなかでも特に機構学、メカニズムの研究をしております。メカニズム、機構というのはです ね、機械工学のなかでも最も古い歴史を持っている、そういう学問の分野です。ものとものの関係ですね、物体と物体の相対関係、相対運動をどういう風にした らよいか、そういう仕組を考える学問になります。"

ロボットを動かすための機構。 ある運動を別の運動に変換する場合、ロボット工学の一般的な考えではモータを中心とした様々な高性能部品を使います。そのためコストが上がり、単純な動作をさせるだけでも高額なロボットとなってしまうことがあります。 しかし、森田研究室では自由な発想で機構から考える事によって高機能、低コスト、省エネの実現を目指しています。

ページ