2019 年 8 ⽉

船井情報科学振興財団

⾺渕祐太

第 5 回報告書

Cornell University、Department of Neurobiology and Behavior に所属し、神経科学を専攻している⾺渕祐太です。早くも Ph.D.２年⽬が終わり、3 年⽬を迎えようとしています。報告書の提出が遅くなってしまい申し訳ありません。今回は提出が遅れる原因ともなった Marine Biological Laboratory という、マサチューセッツ州のウッズホールにある研究所でのサマーコースの経験について主にまとめようと思います。こちらの報告書はニューヨークの交流会の後に書き上げていたのですが、書いたことに満⾜して提出するのを忘れてしまっていました…

1. 日常生活について2019 年の春学期に関しては、特に授業を取ることも TA をやることもありませんでした。そのため、
朝 5 時半に起きて研究室に⾏き、実験に使うショウジョウバエの世話とその⽇の実験のセッティングをしてからジムに⾏き、その後研究室に戻って実験をやるという⽇々を過ごしていました。朝早く起きるようになってから 1 年ほど経ちましたが、⼤学に向かうバスと道、ジムが空いているので、⼈混みが苦⼿な僕にとっては⾮常に快適です。
研究に関しても⾮常に順調です。ショウジョウバエの求愛⾏動に注⽬した⾏動実験を⼤⽅終え、次は特定の神経細胞の活動を記録するイメージングを開始する予定です。僕の所属する研究室は 2016 年にできた⽐較的新しいラボですが、指導教官の先⽣が毎年新たに研究費をとってきてくれるので、それに伴って研究設備が徐々に充実してきています。つい先⽇も先⽣が⼤型の研究費を当てたので、研究室のメンバーでお祝いしました。その研究費を使って先⽣はポスドクを増やす予定のようですが、どうしても研究室に導⼊してもらいたい実験機器があるので、先⽣に話を持ちかけるタイミングを⾒計らっています。

2. サマーコースについて
6 ⽉上旬から 7 ⽉下旬にかけて、Marine Biological Laboratory（MBL）で⾏われる Neural Systems andBehavior（NSB）という神経科学の８週間にわたるサマーコースを受講してきました。
サマーコースの参加の経緯に関しては、⾃分で⾒つけて積極的に応募したという訳ではありません。
昨年末に指導教官からそのサマーコースについてのメールが転送されてきて、「NSB コースは神経科学の分野でかなり有名で⼈気があるから取ってみるといいよ」書かれていました。参加費 100 万円以上、８週間と書かれていた時点で、さすがに⾦額が⾼いし、期間が⻑いと思い、応募する気はあまりありませんでした。忘れっぽい先⽣のことだからそのうち忘れるだろうと思っていたのですが、年明けに１対１のミーティングが終わると、「そういえば NSB コースの締め切りもうすぐだけどどうする？お⾦は出すし、分野のいろいろな⼈と知り合ういい機会だよ」とニコニコした表情で⾔われ、断ることができず、応募することにしました。その時点で締め切り２週間前だったのですが、応募に際して思っていたよりも多くの書類が必要で、急いで準備に取り掛かりました。推薦状が２通必要だったので、指導教官以外にCommittee の先⽣に推薦状を依頼しつつ、応募書類を何とか書き上げ、先⽣からの添削も受けてから提出することができました。応募してから約 1 ヶ⽉後に、幸か不幸か合格の通知が来たため、サマーコースに参加することになりました。８週間⾃分の実験をストップしなければならないのはやや不安でしたが、神経科学の分野で著名なコースであり、世界各国から優秀な⼈が参加するということで、参加が決まってからはなんだかんだ楽しみでした。
コースの参加者は毎年 20 名で、基本的には Ph.D.学⽣がメインですが、今年はポスドクや PI も数名いました。⽉曜⽇から⼟曜⽇まで講義と実験があり、休みは⽇曜⽇だけでした。午前 9 時から 11 時まで講義があり、11 時から 12 時までその前⽇に⾏った実験に関する発表、昼⾷を挟んで 13 時半から夜中の0 時から 3 時過ぎまで（⼣⾷は取ります）ペアで実験、データ解析、スライド作りというなかなかのハードスケジュールでした。NSB コースでは電気⽣理学的⼿法、平たくいうと細胞に電極を刺して神経活動を記録する⼿法、を主に実験に⽤いるのですが、うまくいくときは割と短時間でデータが取れるのですが、泥沼にはまるといくらやっても神経活動が記録できません。ちなみに、綺麗なデータが取れるかは実験者の技術（および運？）にかなり依存します。仮に実験がうまくいかなくても次の⽇には発表があるので、なんとかしてデータを取り、その後はそのデータを解析しなくてはなりませんでした。僕はプログラミングのバックグラウンドがないので、周りの友達に助けてもらいながら何とかデータ解析を⾏いました。
NSB コースではさまざまな電気⽣理学の実験技術を学びましたが、午前中の講義では電気⽣理学の基本から応⽤まで幅広くカバーされており、質問もしやすい環境だったので、とても勉強になりました。また午前中の講義では、機械学習を利⽤した動物の⾏動の解析⼿法の紹介もあり、今後神経科学を研究する上で、必要となる知識や技術を認識するできたことは⼤きな収穫だったと思います。
NSB コースは各２週間の４つのサイクルに分かれていて、それぞれ異なる動物種を実験に⽤いました。
第１サイクルでは全員がヒルを扱い、それ以降は選択制で、第２サイクルでは電気⿂またはカニ、第３サイクルではマウスまたはショウジョウバエまたはヒドラ、第４サイクルではラットまたはセンチュウを実験に利⽤しました。サイクルごとに、アメリカ国内だけでなくヨーロッパから研究者が来てくださり、講義や実験の指導をして下さいました。それぞれのサイクルの faculty の先⽣⽅と２週間にわたって朝から晩まで共に過ごすので、密にコミュニケーションをとることができました。なお、各サイクルの２週間のうち、第１週はすでに⽤意されたカリキュラムに従って基礎的な実験技術などを学び、第２週はペアごとにプロジェクトを考え、各サイクルの faculty に相談した上で実験を⾏い、最終⽇に発表を⾏いました。第２週の初⽇にはプロジェクトが始まるため、必然的に第１週が終わる時点で何をやるかを決めておかなくてはなりません。多くの参加者がコースを通じて実験⼿法を新たに学び、これまで研究に使ったことのない動物を扱う中で短期間にプロジェクトを思いつくのは容易ではありませんでしたが、ペアになって働いていたので、みんなパートナーと相談しながら何とかプロジェクトを発案し、実⾏していました。
⽣物系でない⽅からは、そもそもなぜいろいろな動物を研究に使うのか、といった声が聞くことがありますが、⽣物学の研究では、⾃分が明らかにしたいクエッションに応じて、適した動物種を選択することが⾮常に重要です。例えば今回のコースで使⽤したヒルは Central Pattern Generator（CPG）の神経基盤を明らかにするためのモデルとして古くから研究に使われています。CPG とは呼吸や歩⾏、咀嚼運動などのリズムの⽣み出す神経回路のことで、脳や感覚⼊⼒から独⽴してパターン運動を誘発することができます。CPG の研究はもちろんマウスやサルでもできますが、ヒルには、神経回路がシンプルである、CPG を⽣み出す神経基盤は種間で⾼度に保存されている（もちろん違いはありますが）、維持するコストが安い、神経節の細胞体が⼤きいので神経活動を記録するのが容易といった利点があります。こうした点を考慮すると、必ずしも哺乳類を研究に⽤いる必要はなく、ヒルのような無脊椎動物を⽤いて、動物⼀般において、⾏動がどのように⽣み出されるのかといった神経基盤を明らかにすることも可能です。
サマーコース⾃体の話からはやや逸れてしまったかもしれませんが、NSB コースは、様々な動物を扱うことで、参加者が今後の研究で最適な動物モデルを選択できるようにすることも⽬的の⼀つとして掲げています。僕はコースを通じて、ヒル、カニ、ショウジョウバエ、センチュウを⽤いましたが、これまで実験で扱ったことのない動物を⽤いたことで、それぞれの動物の良し悪しを体感することができたのは、将来ポスドクや⾃分の研究室を⽴ち上げる際の動物モデルの選択にも役に⽴つと思います。
NSB コースは⾮常に過酷で、⽉曜⽇から⼟曜⽇まで睡眠時間を削って働き、⽇曜⽇は昼過ぎまで寝る⽣活でした。１年間朝 5 時半に起きていた僕も、早起きすることは不可能でした（サマーコースが終わった今はいつもどおり早起きしています）。朝から晩まで⼀緒に過ごし、共に厳しいコースを乗り越えた参加者の友達とは妙な絆が⽣まれ、⾮常に仲良くなれました。コース参加中はベッドルームをもシェアしなければならず、常に誰かと⼀緒にいなければならないことにストレスを感じることがあったのも確かですが、 休みの⽇にみんなでフリスビーやビーチバレー、カヤックをしたのはいい思い出です。もう⼀度サマーコースに⾏けと⾔われれば断ると思いますが、実りの多い８週間だったことは間違いありません。

3. 最後に10 ⽉ 17 ⽇に Qualifying Exam（Cornell では A-Exam と⾔います）を受けることになりました。僕の学部は基本的に⾃由度が⾼いので、3 年⽬の終わりまでに合格すれば良いことになっていますが、実験データが⼗分揃っているということで同期の中では⼀番乗りで A-Exam を受けることになりました。来学期は指導教官が忙しいので、先⽣からすると仕事を⼀つ⽚付けておきたいというのもあると思います。
それはさておき、試験に向けて徐々に論⽂を読み進めていこうと思います。
最後になりましたが、常⽇頃よりご⽀援頂いている船井情報科学振興財団に感謝致します。