データ駆動型ゲノム解析で迫る睡眠研究

横山松三郎記念心理学講座
２０２６年３月２１日
於）慶応大学三田キャンパス

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6. 横山松三郎記念心理学講座 ティコブラーエ： 観測データの蓄積（天動説）
7. 横山松三郎記念心理学講座 どんな方法をつかうの？ 「テンソル分解を用いた教師なし学習による変数選 択法」（自己開発） 残念ながら５００ページのハードカ バーまでだしたけど世間では受け 入れられてない😭
8. 横山松三郎記念心理学講座 共同研究その１ ：（結果出てからコンタクト） 麻酔下の脳の遺伝子発現プロファイル vs 睡眠下の脳の遺伝子発現プロファイル 覚醒 vs 無意識 遺 伝 子 テンソル分解 • 遺伝子 • 覚醒vs無意識 • 麻酔vs睡眠
9. 横山松三郎記念心理学講座 RHO GTPaseの重 要性が発見された。 これは現在注目され ているテーマらしい。 勿論僕はそんなこと は全く知らなかった。 ２０２６年１月６日
25. 横山松三郎記念心理学講座 共同研究：その２ 共同研究その１で金谷先生に興味をもってもらえたので データセットを推薦してもらって研究続行。 テーマ： 睡眠疎外とその回復（睡眠負債）
26. 横山松三郎記念心理学講座 ２０２６年１月１日 日本人には評判悪い MDPIの雑誌ですが • 無料枠招待 (Featured paper) • 査読者４人 なので「お金を稼ぐた めに低品質の論文を 通している」は当たらな いかと。
39. 横山松三郎記念心理学講座 「共同研究：その２」における AlphaGenomeの活用 査読で４人の査読者の１名が「単一のデータでは信 用できない」とし「時系列データの欠けた」３つの小 規模データでの追試を要求⇒当然うまく行かな い.....。 ⇒どうする？
40. 横山松三郎記念心理学講座 AlphaGenome（アルファゲノ ム）は、Google DeepMindが 発表した、DNA配列から「そ の配列が細胞の中でどう働く か」や「変異がどんな分子レ ベルの影響を起こしそうか」 をまとめて予測するためのAI モデル（研究向けツール）
41. 横山松三郎記念心理学講座 Google DeepMind（グーグル・ディープマインド）は、 Google（正確には親会社Alphabet）傘下のAI研究開 発組織で、最先端のAIモデルや基盤技術を研究しつ つ、Googleの製品にもつながる形で開発を進めている チーム ⇒AlphaGO:人間のプロに史上初めて勝利した囲碁ソ フト ⇒AlphaFold:２０２４年ノーベル化学賞受賞。アミノ酸 の配列だけからタンパク質の立体構造を予測
42. 横山松三郎記念心理学講座 入力：塩基配列 出力：塩基配列における様々な性質（＊）のAIによる予 測 （＊）mRNA発現量、メチル化、ヒストン修飾etc 「テンソル分解を用いた教師無し学習」で選択した遺伝 子について睡眠負債に関係する変化があるかを AlphaGenomeで予測
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44. 横山松三郎記念心理学講座 共同研究：その２と同じ形式の第三者データは無かっ たので、「独立のデータで確認しろ」という要求は実現 不可能だった。しかし、今回AlphaGenomeがあった ことで「やってもいない実験の結果」を予測して追試 することができた。⇒生成AI時代の新しい科学の方 法
45. 横山松三郎記念心理学講座 「共同研究：その２」は 「AlphaGenomeを使った先駆的な 研究」としてIEEE Spectra(IEEEの 会員向け雑誌、観光数３０万部）に 取り上げられた。 “AlphaGenome Deciphers Non-Coding DNA for Gene Regulation Deep-learning model decodes the regulatory effects of DNA changes” 刊行
46. 横山松三郎記念心理学講座 弊学のホームページでも大きく取り上げられた MDPIなんかに論文出しても、は間違い。海外 はちゃんと内容で評価してくれる。
47. 横山松三郎記念心理学講座 論文は結果が出たら すぐ書こう。「良い雑誌 を」と拘っても出版が 遅れれば注目されな い。
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50. 横山松三郎記念心理学講座 まとめ： 従来、脳科学などは高度なドメイン知識を要求され参入 障壁が高かった。 データ駆動型研究 でドメイン知識なしでも参入出来るよ うになった。 （但し、実際はデータ駆動型研究では重要遺伝子のセッ トがえらばれるだけなので解釈に長い時間がかかった （結局勉強した）しかし、こういうのも生成AIが発展すれ ば丸投げ出来るかも（実際、最新の別テーマでは丸投 げにかなり成功した））
51. 横山松三郎記念心理学講座 さらにAlphaGenomeの活用で「やってもない実験を追 試に使う」ことが可能になった。２つの共同研究では「新 しい実験」は何もしておらず、データ駆動型研究 ＋AlphaGenomeで新しい結果を出すことに成功してい る。 近年、生成AIがプログラムしたり、小説を書いたりして 「人間の仕事を奪うのでは？」と物議を醸しているが脳 科学でも同じことが起きつつある。既存データの再解析 ＋生成AIで出る結果を実験して金をかけてやる意味が 問われる時代が来る。
52. 横山松三郎記念心理学講座 ティコブラーエ：観測データの蓄積（天動説） ケプラー：楕円軌道の提案 ニュートン：ニュートン力学の形成 ティコブラーエは別にニュートン力学を目指して観測したわけではない。
53. 横山松三郎記念心理学講座 仮説検証型：仮説を立て実験をデザインし仮説を検 証する データ駆動型：まずデータを取りそのデータを改正 して仮説を生成 データ駆動型は邪道？⇒NO！ニュートン力学の形 成もデータ駆動型だった。
54. 横山松三郎記念心理学講座 「睡眠の起源」に中に「全身麻酔と睡眠は無意識 という意味では同じだが全然違う」みたいなことが 書いてあった⇒これは面白いから研究しよう、と なった。 睡眠のことを何も知らないのに研究できるの？⇒ データ駆動型研究ならできます。
55. データ駆動型ゲノム解析で迫る睡眠研究 中央大学理工学部物理学科　田口善弘
56. 横山松三郎記念心理学講座 経緯　講談社現代新書で何冊か本を出していた／出 す予定だっだ。 担当の佐藤慶一さんが若手で頑張っていて応援した いと思っていた。初の理系新書。つまらなくても褒め ようと思って「睡眠の起源」が出てすぐ買った。
57. 横山松三郎記念心理学講座 衝撃の内容だった 小学生から研究しているので博士号さえ取ってないのにまるで長 いこと研究したいとの回想みたいだった。 文章がうまい 「生物は睡眠がデフォ」という仮説⇒天才だ！となった。