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  • Thank you very much for that generous introduction.

    身に余る紹介をして頂き 痛み入ります

  • It's a pleasure to be here.

    ご招待ありがとうございます

  • Today my subject is "Enhancing Brain Plasticity."

    私のプレゼンのテーマは

  • And what I'm going to do in the next few minutes hopefully is

    「脳の可塑性の強化」です

  • to tell you a little bit about what brain plasticity is, how it works,

    これからお話しするのは

  • what we're doing to try to enhance it,

    脳の可塑性とは何か

  • and what you can do to enhance the plasticity of your brain.

    それがどう働き 我々が どうやってそれを強化しているか

  • So at end of these 18 minutes,

    そして 皆さんが自分で それを強化出来る方法についてです

  • I hope that all of that will transpire.

    この18分が終わったら

  • So, what is brain plasticity?

    皆さんに これら全てを 理解して頂けたら幸いです

  • Well, brain plasticity is the process by which your brain changes

    では脳の可塑性とは何でしょう?

  • depending on what has happened to it.

    それは脳に起きる変化のプロセスです

  • And brain plasticity would include, for instance, memory.

    それは脳に起きる変化のプロセスです

  • If you remember this lecture tomorrow - and I hope you will -

    脳の可塑性には記憶などが含まれ

  • it's because of brain plasticity.

    あなたが この話を明日まで覚えているなら —そう願いますが—

  • But brain plasticity is more than memory.

    それは脳の可塑性のお陰です

  • It's the process by which your brain is involved in learning,

    記憶だけではありません

  • say a new skill, learning to ski or play Sudoku; do things like that.

    学習にも脳の可塑性が働いています

  • It's the process by which you recover from brain damage of various sorts,

    スキーなど新しい技術を学んだり 数独をしている時や

  • for instance, after a neurotrauma or a stroke.

    神経外傷や脳卒中などの 脳損傷から回復する過程もそうです

  • and it's also how you adapt to the fact

    神経外傷や脳卒中などの 脳損傷から回復する過程もそうです

  • that you now weight 20 pounds more after Christmas,

    又 こういう時

  • and all your biomechanics are different, yet you still have to walk gracefully.

    クリスマス後 10キロ体重が増え

  • So all of that is brain plasticity.

    生体力学的には変わったものの それでも優雅に歩こうとする

  • Now, most of what you need to learn about brain plasticity in this talk

    この順応性も脳の可塑性がなせる技です

  • can be summarized in the following slogan

    このプレゼンで脳の可塑性に 関して知らなくてならない事は

  • - OK? So after this, you can just go to sleep -

    次のスローガンに要約されます

  • slogan is "Neurons that fire together wire together."

    いいですか?この後は寝てても結構

  • Contiguity breeds connectivity.

    「一緒に発火するニューロンは繋ぎ合う」です

  • And this is a lesson that has been learn in the last 20 or 30 years of neuroscience research.

    接近すれば繋がります

  • I'm going to tell you a little bit about just how that actually works.

    この20〜30年間で

  • So let's focus at the beginning on one part of neuroplasticity,

    神経科学の研究で学んだ事です

  • the plasticity that we think of as memory.

    この仕組について ちょっとお話ししましょう

  • So what's a memory anyway? What is a memory?

    ある神経可塑性の最初の段階—

  • Well, I submit to you that a memory is nothing more than your ability to relconstruct the whole from a degraded fragment.

    記憶としての可塑性に焦点をおきましょう

  • Nothing more than that. So what do I mean by that?

    では記憶するとは一体 どういうことなんでしょう?

  • Let's talk about a specific memory.

    私はこう提案します

  • How about the memory of, I don't know, your grandmother?

    記憶するとは 劣化した断片を集め 再構築する我々の能力に他なりません

  • You see all these points of light behind you.

    では それはどういう事でしょうか?

  • Imagine that they're all points of activity inside your brain.

    特定の記憶を取り上げてみましょう

  • If you look at this part of the brain here in the back, the visual cortex...

    そうですね あなたのおばあちゃんに 関しての記憶はどうでしょう

  • Imagine that this is what your grandmother looked like,

    後ろに光の点々が見えますね

  • the activity that your grandmother evokes in your visual cortex,

    その点々が脳内の活動だと考えて下さい

  • during your interaction with her.

    脳の後ろのこの部分は視覚野

  • Here's the auditory cortex, and this is the sound of her voice,

    あなたが一緒に過ごしているときの おばあちゃんがの姿を考えると

  • or the things, the wise things she said to you.

    視覚野に このような脳活動が誘発されます

  • You know, this is the parietal cortex, the somatosensory cortex,

    視覚野に このような脳活動が誘発されます

  • this is the touch of her skin, the texture of her clothes.

    ここが聴覚野です 彼女の声とか

  • Up here in the smell cortex is the smell of her perfume, things like these.

    彼女の含蓄のある言葉は こんな活動を誘発します

  • All of these points of light represent activity that occurs in your brain

    これは頭頂葉皮質で体性感覚野があり

  • while you're interacting with your grandmother.

    彼女の肌や洋服に触れた感じ などの触覚はここです

  • And now remember the slogan: "Neurons that fire together wire together."

    彼女の香水とか嗅覚はこの嗅覚野です

  • So as you interact with your grandmother over the years,

    これらの光の点が示すのは あなたがおばあちゃんと一緒にいる時

  • the sound of her voice, the texture of her clothes,

    あなたの脳で起きている事です

  • what she looks like, the smell of her perfume,

    スローガン「共に発火するニューロンは 繋ぎ合う」を思い出してください

  • the taste of her cookies, all those things associate.

    あなたが おばあちゃんと何年も関わっていると

  • They come together, they're active at the same time,

    彼女の声や彼女の洋服を触れた感じ

  • and neurons that fire together wire together.

    彼女の姿 彼女の香水の匂い

  • Many of you have probably not seen your grandmother for a very long time.

    彼女が作ったクッキーの味など 彼女に関わる事全てが

  • She may be dead. So what happens?

    同時に甦り 同時に活動します

  • You're walking, I don't know, along Robson Street,

    共に発火したニューロンが繋がり合います

  • and you walk past the store, and you smell the perfume.

    あなたのおばあちゃんに最後に会って かなり経っているかもしれません

  • Out of that store comes the perfume.

    亡くなられているかもしれませんが それでも何が起きるでしょう?

  • And what happens? Your grandmother is right there.

    例えば あなたが道を歩いていたとします

  • All of her is right there: the sound of her voice,

    あるお店の前を通ると 彼女の香水の匂いがしてきます

  • what she looks like, the texture of her clothes,

    そのお店から匂ってきます

  • all the other attributes of your grandmother

    あなたのおばあちゃんの記憶が ここで 甦ってくるのです

  • can be evoked just by stimulating one part of it.

    その場で彼女の全てが そのまま

  • And that's because neurons that have been firing together for years

    彼女の声、彼女の姿、彼女の洋服に触れた感じ

  • have now wired together.

    その他 彼女に関する全てが

  • You can enter the circuit at any point.

    脳の一部を刺激した事で 呼び起こされるのです

  • A piece of music that your grandmother liked

    これは何年も一緒に発火していたニューロンが

  • is enough to activate that circuit as well.

    この時 繋がったからです

  • A picture of her is enough to activate it.

    いつでも神経回路に入り込む事が出来ます

  • And that's what we think is a key part of the memory process,

    彼女の好きだった曲

  • and that's why neurons firing together are so important.

    1曲で回路を活性化するのに十分です

  • In neuroscience now we can actually make neurons...

    彼女の写真1枚でも十分です

  • Here we have two neurons,

    それが記憶の過程の鍵だと思うので

  • and these neurons are in a mouse brain, but what we've done is

    ニューロンが同時に発火するのは とても大切なのです

  • we've taken two neurons, and we've stuck into them a gene that we borrowed from jellyfish.

    今の神経科学では ニューロンを(繋げる)事が出来ます

  • It's the gene that makes jellyfish glow green at night,

    ここにマウス脳内の

  • and we've stuck it into these two neurons, and now they too are glowing green,

    2つのニューロンがあります

  • and you can see two neurons connected to each other.

    我々はこの2つのニューロンに クラゲのある遺伝子を

  • The soma is the cell body, the axon is the sending end of the neuron,

    組み込みました

  • the dendrite is the receiving end of the neuron.

    暗闇でクラゲを緑色に光らせる遺伝子を

  • And what we can do is we can take these two neurons,

    この2つのニューロンに組み込み 今 緑色に光っています

  • and force them to associate.

    2つのニューロンが 繋がっているのが見えるでしょう

  • We can take the neuron on the left and tickle it with an electrical stimulus,

    細胞体はニューロンの本体で 軸索はニューロンの信号を発信する突起で

  • zap! zap! zap!, we make it fire.

    樹状突起は その信号を受けとる突起です

  • And if we make it fire hard enough, we can get through the axon,

    この2つのニューロンを

  • we can activate the next neuron, the neuron on the right.

    無理に繋がらせることができます

  • Neurons that fire together wire together.

    左のを電気で こう刺激して

  • So we go prrp! prrp! prrp! and after a time, what we find is if we make those two neurons associate

    ビッ! ビッ! ビッ!と発火させます

  • the connection between them will get stronger,

    十分発火させたなら信号が軸索から出て

  • and we're understanding the mechanisms by which that works.

    右のニューロンを活性化させます

  • Now the way in which the two neurons connect to each other is right over here

    「共に発火するニューロンは繋ぎ合う」でしたね

  • at a place called the synapse.

    しばらくプルップルップルッと

  • Over the last decades, neuroscience has really understood the synapse in ways that were just not possible before.

    2つのニューロンの間に交信させると

  • So the next slide gives you an illustration

    繋がりが強くなることが分かりました

  • of what the synapse looks like.

    こういう仕組が明らかとなっています

  • Those little blue dots on the top are the transmitters released by the axon,

    2つのニューロンが繋がっているこの箇所は

  • and then they activate all of these receptors,

    シナプスと呼ばれています

  • and all of that machinery in the next neuron,

    過去数十年で神経科学者はシナプスを

  • and ultimately that causes the neuron to fire.

    かつては到底あり得なかった方法で 理解できるようになりました

  • But you know there is much more to it,

    次のスライドのイラストを見ると

  • It's these receptors that are actually very important.

    シナプスの様子が分かります

  • You see this receptor? It's called an AMP receptor.

    上のブルーの点々は 軸索から放出された神経伝達物質で

  • It's kind of boring. If you put more in, more comes out.

    この全ての受容体と

  • In other words, if you give it a weak stimulus, it gives a weak response,

    隣のニューロンの機能を活性化し

  • if you give it a stronger stimulus, it gives you a stronger response,

    ニューロンを発火させることとなります

  • if you give it a really strong stimulus, it gives you a really strong response called linear.

    でも それが全てではないのです

  • Look at this kind, the NR receptor, also called the NMDA receptor.

    この受容体がとても重要なのです

  • It's very interesting. Very undemocratic receptor.

    これはAMP受容体と呼ばれ

  • It hates weak inputs: you give it a weak input

    送られて来る信号の強弱に応じて 反応するという単純な受容体です

  • not only does it not respond, but it actually goes negative.

    言い換えれば 弱い刺激を与えれば 弱く反応し

  • You give it a slightly stronger input; still not very interesting.

    少し強い刺激を与えれば 少し強く反応し

  • You give a strong input; it goes crazy.

    本当に強い刺激を与えれば

  • And when it goes crazy, what it does is it activates all this machinery down here,

    本当に強く反応すると言う 線形応答をします

  • and the effect of all that machinery is

    これはNR受容体または NMDA受容体とも呼ばれてます

  • to put in more of these ordinary boring receptors.

    とてもおもしろい とても非民主的な受容体です

  • What that means is if you can tickle the fancy of this NMDA receptor,

    弱い信号を嫌い 受けた信号が弱いと

  • you'll put in more of these ordinary AMPA receptors into the synapse,

    反応しないだけでなく負の反応を示します

  • and then the synapse will become stronger.

    ちょっと強い信号を与えても それでも あまり反応がなく

  • And that actually seems to be the core mechanism of memory,

    強い信号を与えると非常に活発になり

  • of strengthening connections between two neurons,

    これら全機能を活性化します

  • of how strong inputs and contiguity can result in a stronger synapse.

    この機能効果の全ては

  • And that's actually how we think you remember today's lecture.

    初めに説明した「単純な受容体」を 発現させる為です

  • (Laughter)

    つまりNMDA受容体をくすぐってやれば

  • "So OK Max. That's all been great biochemistry.

    AMPA受容体の様な受容体が シナプスに取り入れられ

  • I'm all excited. Fine. Good. Well, what have you done for me lately?

    シナプスが強化されます

  • How's my memory going to improve from all this?"

    それが記憶の中心機能みたいです

  • I can tell you that scientists are working very hard.

    ニューロンの結合を強め

  • All of this understanding is leading to new strategies and therapies.

    強い信号と結合が強いシナプスを作り 記憶となるのです

  • If you actually look here, it turns out that if you block this,

    こうやって このプレゼンを あなたが覚えているのです

  • this is very important in getting this whole process to happen.

    (笑)

  • We're working on drugs that will tickle this pathway

    「OK マックス 生化学はよくわかった

  • to give you a better memory.

    面白くなって来た でも だからって それで私に何かいい事ある?

  • But we're not there yet.

    私の記憶力を良くするには どうすればいいの?」

  • It turns out that there's a crucial structure in your brain

    科学者は一生懸命頑張っています

  • that seems to be actually very important for your memory.

    こういう発見は 新しい作戦や治療法への一歩です

  • It's called the hippocampus.

    ここを見て下さい これをブロックすると

  • So they're all these points of light on the outside of your cortex.

    この全プロセスには これはとても大切だ という事が分かり

  • They all funneled down to the hippocampus

    今このプロセスを刺激して 記憶力を向上させる

  • which again represents the memory trace

    薬品を研究していますが

  • in a compressed and higher form.

    まだ開発されていません

  • We can now record the activity of hundreds of points in the hippocampus,

    記憶に極めて重要な役割を持つと思われる

  • hundreds of cells, as animals, for instance, run through a maze.

    海馬と呼ばれる部位がある事が分かりました

  • What we can do now is we an understand the functions of the hippocampus so well

    海馬と呼ばれる部位がある事が分かりました

  • that we can actually, without knowing where the animal is, we can say:

    大脳皮質の外側にあるこの光の点々は

  • "These are the cells that are active now - the animals of the first choice point -

    この海馬へ送られ

  • Now is at the second choice point. Now is at the third choice point."

    そこで記憶の歴史を作り

  • And we can hear all this simply by recording the activity of all these neurons inside the hippocampus.

    凝縮され洗練されます

  • I want to tell you about an experiment that was done at MIT about ten years ago by Matt Wilson.

    例えば動物が迷路を駆け抜けている間 海馬で何百もの活動の発火点—

  • He was studying the hippocampus

    何百ものニューロンの活動が記録されます

  • as the rat was learning the maze,

    ここで我々が出来る事は海馬の機能を

  • he was going through the first choice, blah, blah, blah.

    良く理解する事です

  • The experiment ends. He closes up the apparatus,

    実際その動物が迷路のどこにいるか知らなくても こう言えます

  • the animal sitting in the vestibule of the maze now, not in the maze,

    「これらが 今 活発な細胞だ 動物は最初の選択点にいる

  • and he starts to write up his lab notes.

    今2番めの選択点 今3番めの選択点」

  • He's still listening to all these neurons.

    海馬のニューロン活動を 全て記録すれば

  • What he finds is while he's writing up the notes, he hears the neurons, you can hear them on loudspeaker.

    それを聞き取ることができます

  • The animals running through the maze.

    約10年前 マット・ウィルソンによって MITで行われた

  • How could that be?

    ある実験についてお話ししたいと思います

  • Well, it turns out he goes over,

    彼はラットが迷路を学習している時の