#91 Neuroscience needs behavior: towards pluralistic neuroscience

What this episode covers

NYU Long/Buzsakiラボの、藤島悠貴さん(@yfujishima_) さんがゲスト。近況アップデート、最近出た唄うマウスの行動解析論文、Krakauerのオピニオン論文を元にした議論、など (6/15 収録)Show Notes (番組HP):Michael LongGyuri BuzsákiPaul GlimcherDmitriy AronoがHHMIとったAttila LosonczyAlex WilliumsFlatiron InstituteEero Simoncelliダグラス・ウェバーのコーヒーミルSimonsさん亡くなったSimonsのブリッジグラントが再編成されてFellow-to-Faculty (FtF)にTime warpingのメソッドInternational Brain Laboratory (IBL)Caleb Kemere唄うマウスの行動解析論文: Fujishima and Long, 2025（補足）サーマルカメラを直接SLEAPに突っ込む: 16bitで保存された生データに対し、背景除去などいくつかのヒューリスティックな前処理を行った上で、8bit動画に変換し、SLEAPに流しています。詳細はメソッド欄をご参照ください。（藤島）コスタリカでのフィールドリサーチティンバーゲンは、species-specific behaviorを、その種に特有の本能的な行動と定義しており、学習を必要とせず、生得的に備わっている（ただし、学習によって全く変化しないという意味ではない）定型化された行動パターン（action patterns）を指している。一連のパターン化された動きは、特定の外界刺激（releasing stimuli）によって“解放”（release）されることで引き起こされるとされている。また、これらの行動は外的刺激だけでなく、ホルモン状態などの内的要因にも影響を受ける。1951年に刊行された『The Study of Instinct』において、ティンバーゲンは自身の代表的なイトヨの研究をはじめとした具体例を通じて、これらの現象について詳述しており、この本は、1940〜50年代の英語圏において主流であった実験心理学、特にパブロフらの影響を受けた行動主義（内的状態に依拠せず、観察可能な行動のみを実験室で科学的に扱う立場）に対して、一種のアンチテーゼを提示するものとなった（らしい）。(藤島)歌い返すのにneocortex (orofacial motor cortex)が必要ということを示した論文 Arkarup Banerjee lab2wkだまるのcitation歌う姿勢（YouTubeビデオ)David Schneiderのポスドク時代のcollorary dischargeに関する論文Neuroscience needs behavior: correcting a reductionist biasJohn KrakauerMarrの3つのレベル — computation, algorithm, implementationHubel and Wiesel68年〜などと言ってますが、正確には方位検出の初出が1959論文、 algorithm (+implementation予測)の提示が1962論文 (Fig19)。(補足)computationが線を検出すること、algorithmがいくつかの丸型の受容野を持った細胞が一つの細胞に入力することで線に対応する受容野を作りうるという模式図、そしてimplementationが丸型需要野を持つLGNの細胞がV1L4にconvergeすること。(萩)ImplementationのH&W予測が凡そ正しいことを示せた2018年のScanziani論文Degeneracy: この文脈では同じcomputationを成り立たせるalgorithmが複数ありうること、もしくは同じalgorithmを成り立たせるimplementationが複数あること。Eve Marderはよく、あるneuronのoutputのパターンが同じでもそのneuronにinputする細胞群のパターンが異なりうる、という文脈でよくcircuit degeneracyと書いている。Neuroscience needs evolutionNeuroscience needs behaviorのオマージュ: evolution(先述)、psychology, Network science 全然違うNeuroscience needs behaviorCris Niell哺乳類とは全く独立して進化したタコの目の仕組みEve Marderが”toleranceと”mechanism”の粒度について語るポッドキャスト回 (Night Science)Johnson-Lindenstrauss Lemma: 高次元のデータを低次元に写しても、データポイント間のpair-wise distanceはほぼ保たれるという定理。(Chen and Pesaran, 2021 に軽くmentionあり)Krakauer兄弟同時出演ポッドキャスト回 (Brain Inspored)Current Biology: John and David KrakauerSchultz, Dayan, Montague - ドーパミン界の金字塔(ほぼreview)論文の裏話 (JNSのシュルツの自伝、pdf直リンク)Hodgikin-Huxley model論文結果としてNaとKチャネルのサブユニット数や機能を予測していたYael Niv氏の似た趣旨の論文Nathaniel DawNIHの論文をオープンにしないといけないという新しいポリシーAllen Instituteのbehavior & ephysオープンデータセットKen Harris日本がメリケン脱出組に700MHHMI Hannah Gray FellowshipやめたAng Leeさん（映画監督）ハルクに変身した主人公が怒りに任せて研究所を破壊するシーンDeepMindのLLMが医者AIがリアルな医者の診断能力を超えたという論文: text chatという点は留意海馬の表彰はgoal directedなaction planであることを示した論文Tank研の論文Dick Tsienディスカッションとても楽しかったです。物事を理解するとはどういうことなのか、それこそジョンがどこかで「科学者は哲学し続けなければならない」と言っていたのを思い出しました。またオフラインでも議論できることを楽しみにしてます。 (藤島)などといっていたら中東+メリケン戦争みたいになってしまい大変残念。Weizmannではミサイルでラボが7-8個(物理的に)消し飛んだとのこと。やれやれ。壁か卵のどちらかでいうと常に卵の側でいたい、という気持ちはあるのだが、100%の壁も、100%の卵も、そんな完璧な物はどこにも存在しないのだろう。ピース。(萩)グラントの評価ではHypothesis drivenな研究が好まれるらしいのでNatural behaviorの研究を書くのはより挑戦的な印象。でも探索的な研究はもっと増えてほしいですね(脇)

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