脳のリズム 新装版

構成数 : 1枚

はしがき

Cycle 1 はじめに
自然の中の周期的現象
時間と周期性
時間、予測、因果関係
自己組織化は脳の基本的な働きのひとつだ
創発、自己因果性、適応性
脳の賢さはどこから来るのだろう?
因果関係と演繹法
科学の用語と論理の方向
もっとトップダウンなアプローチ
ボトムアップアプローチと逆工学
「外から中へ」戦略と「中から外へ」戦略
本書が目指すもの
最善の戦略

Cycle 2 構造が機能を規定する
基本回路――複数の並列ループの階層
脳の回路網の大スケール組織
さまざまな大きさの脳のスケーリングの問題
スケールフリーなシステムはべき乗則に統御される
大脳皮質のテンセグリティー建築プラン
マウスの脳1000個は、ヒトの脳1個に匹敵するか?
新皮質の神経連結の複雑性
興奮性皮質ネットワーク――うんと単純化した見方
要約すると……

Cycle 3 皮質の機能の多様性は抑制によってもたらされる
抑制性ネットワークは非線形的な効果を生み出す
介在ニューロンが主ニューロンの計算能力を増加させる
大脳皮質介在ニューロンの多様性
分散型の時計としての介在ニューロン
大きくなっていく脳での介在ニューロン接続のスケーリング(サイズ変化への適応)
要約すると……

Cycle 4 脳の機能を覗き見る窓
EEG やLFP(局所電場電位)を記録する方法
深部電極や硬膜下グリッド電極による神経活動の記録
脳磁図法(MEG)
何がLFPを生じさせるか
ニューロンは、スパイク(活動電位)を用いてコミュニケートする
シナプス電位
細胞外電流
機能的磁気共鳴イメージング法(fMRI)
陽電子放射断層撮影法(PET)
時空間分解能の改善――光学的方法
In vitroでの単一ニューロン記録法
単一ニューロンの細胞外記録法
テトロード(四極管)によるニューロンの三角測量
シリコン・プローブによる高密度記録法
細胞外からうかがえるサインによるニューロンの単離と同定
ニューロンのグループの識別
脳の信号の解析
同期振動のさまざまな形態
要約すると……

Cycle 5 リズムのシステム――単純なダイナミクスから複雑なダイナミクスへ
脳の振動子はいくつ?
超日リズムと概日リズム
EEG における1/fゆらぎのある統計的挙動
ヴェーバーの心理物理学的法則と脳の大規模なダイナミクス
EEGのフラクタルな特性
ノイズとリズムのスケールフリー・ダイナミクス――複雑性から予測へ
ノイズと自発的な脳活動
要約すると……

Cycle 6 振動による同期化
振動子とは何か?
共振
単一ニューロンでの振動と共振
ニューロンの集団的な挙動は、同期によって確立される
同期性の外的な源と内的な源
確率共振
同期によるセルアセンブリの出現
統合、分離、同期――均衡は存在するか?
振動の同期は、エネルギー面から見て安くつく
振動ネットワークのルールとは?
要約すると……

Cycle 7 脳のデフォルト状態――休息中、睡眠中の自己組織化された振動
視床――新皮質のパートナー
視床 - 皮質振動への単一ニューロンの貢献
単一ニューロンからネットワーク振動へ
睡眠時の振動...