「脳の大統一理論　自由エネルギー原理とはなにか」　乾敏郎、阪口豊／著　岩波科学ライブラリーを読みました

勤労感謝の日の休日読書です。
結構むつかしめの本ですが頑張って読むと得るものはあります。

壮大なタイトル

大統一理論と言えば理論物理では重力を除くすべての力を統一的に説明する理論とされていますが、それと同様本書では脳の情報処理をただ一つの原理に基づいて説明する試みを紹介しています。

自由エネルギー原理

脳の統一理論とはなにかといえば、2006年ころからイギリスのカール・フリストンという研究者が提唱した脳の情報処理原理を説明する一般的理論「自由エネルギー原理」です。

自由エネルギー原理とは何か

非常に大雑把に言ってしまえば、脳の中で建てたモデルに基づく状態と、感覚信号などの外部から得られた状態の差のことです。脳はこの差分をできるだけ少なくするという原理に基づいて情報処理を行っているという主張が自由エネルギー原理です。知覚に関しては例えば網膜に映ったコップの２次元像と脳の中のコップを見るというモデルによる結果の差を少なくするように脳の中のコップを変化させることで外界を正確に知覚できるということです。運動に関しては能動的に筋肉を動かす信号を出すことで、実際の筋肉や外界の信号との差分である自由エネルギーを最小化する成果を能動的に観測しに行くと考えれば知覚と同様の枠組みで脳の動作を理解できるそうです。これが、能動的推論という考え方です。

脳の機能に基づく疾患も説明できる

自分でくすぐってもくすぐったくないのはなぜかや、コップをなぜつかむことができるのかという説明だけでなく、自由エネルギー原理は様々な疾患の症状も説明できるようです。例えば統合失調症や自閉症の人の行動が自由エネルギー原理に基づいて説明されています。本書によれば脳内物質のドーパミンの役割もこれまで考えられていたものと異なり、信号の精度を決める役割を担っているそうです。ドーパミンの減少や過剰で生じる疾患の治療にも影響があるのではないかと思いました。