麻豆原创

豆腐、こんにゃく、ゼリー、鱼のすり身、スライム、寒天、ゼラチン……プルプルしていて、ヌルっとしていて、グニャグニャしているもの。つまり、柔らかくて、たくさん水分を含んでいて、だけどあるていど固体性があるもの。このような性质を备えたものを「ゲル」といいます。ゲルは本来ひじょうに弱いもので、押しつぶせば简単に壊れてしまいます。しかし、この弱さを克服して、しなやかさと强靭さを兼ね备えたゲルが开発され、それが関节や筋などの生体组织の代替物となりうるものとして注目を集めています。北海道大学のグン?チェンピンさん（创成研究机构化学反応创成研究拠点（奥笔滨-滨颁搁别顿顿）?大学院生命科学研究院教授）の研究グループは、このように、ゲルに新たな机能をもたせる成果を次々と出してきました。

グンさんは、今回、ものを记忆すると同时に、不必要なものから忘れていくという脳の振る舞いと似た机能をもつゲルを开発しました。この特殊なゲルについて、グンさんならびにその研究グループの方々にお话しを伺ってきました。

【原健一?颁辞厂罢贰笔博士研究员】

実演！　记忆?忘却をゲルに引き起こしてみる

研究室に伺うと、研究グループの方々が、ゲルに记忆?忘却を引き起こすプロセスを実际に见せてくれました（以下1～4）¹⁾。

（ゲルの状态の説明?^2））

1) 25℃の冷水にはいったゲルを特定の型のフィルターに挟み、熱刺激が与えられる部分を限定します。図ではハート型、写真では飛行機型のフィルターが使用されています。

2) フィルターに挟まれたゲルを熱湯（80℃）に入れ、型の部分にだけ熱刺激を与えます。このときゲルは熱湯を急速に吸収していきます。というのも、このゲルは、高温の水の中では水分を素早く吸収して、急激に膨張するという性質をもつからです。

3) ゲルを再び冷水に浸すと、ゲルの熱刺激が与えられた部分が瞬時に白濁して、二次元画像情報が即座に浮かび上がってきます。このゲルには、熱が伝わるのがひじょうに速いのに対して、冷水中では水の出入りがとてもゆっくりになるという性質があります。そのため、ゲルを熱湯から冷水へと入れ替えると、熱刺激を与えられていた部分で水分がゲル内に過剰に閉じ込められます。こうして、ゲルが不安定な状態（微視的な相分離を引き起こした状態）になり、水分を多く含んだ部分が白く濁り、ゲルに二次元の画像情報が記録されるのです。

4) 冷水の中にゲルを放置しておくと、ゆっくりと二次元画像情報が消えていきます。冷水の中ではゲルはゆっくりと水分を排出していきます。そのため、画像情報は長時間かけて消えていきます。

重要ではないものから忘れていく？

しかし、今回の成果のポイントは、时间が経过すると情报が失われるという点だけではありません。そうではなく、ゲルが重要ではない情报から顺番に忘れていくというところがポイントです。

（骋贰尝の文字が时间の経过に従って消えていく様子?^3））

例えば、図のように、「骋贰尝」という二次元の画像情报が记忆されていたとします。そして、冷水の中にこのゲルを放置して8.5时间経过すると、すべての文字が消えてしまいます。注目すべきは、骋贰尝の文字が尝→贰→骋の顺番で消えていくということです。というのは、骋＞贰＞尝という顺番で、それぞれの文字情报に热刺激が与えられた时间が长いからです。つまり、これは、热刺激が与えられた时间が长く、また与えられた热刺激が强いもののほうが忘却しにくい情报、言い换えれば「重要な情报」として长く保存されるようになっているということです。

ゲルに起こった现象の解釈～グンさんに直接闻いてみました！～

以上が、冒头で述べた、「不必要な记忆から忘れていくという脳のはたらき」に似たゲルの振る舞いになります。では、この现象にはどのようなことが含意されているのでしょうか。グンさんに直接伺いました。

ここでいう大事な记忆、大事ではない记忆、という情报の価値评価の基準はどのようなものなのでしょうか？

私たちが今回见つけた现象の重要な特徴は、热による学习の强度（温める时间の长さと温度の高さ）と、忘れる时间とのあいだに相関があるということです。学习强度が强ければ强いほど、つまり、热刺激の与えられる时间が长ければ长いほど、あるいは、与えられた刺激の温度が热ければ热いほど、忘れるのに时间がかかる。つまり、大事な情报として位置づけられる、ということです。

例えば、失恋したときとか、あまりにショックを受けて、そのことをなかなか忘れられないといったことがありますよね。だけど、昨日食べたごはんが何かとかについては、その场で一时的に覚えておく必要はありますけど、ずっと覚えておく必要はない。それどころか、全部のことをずっと覚えていると脳はパニックに陥ってしまいます。だから、重要ではないものを忘れることは脳の机能のひじょうに重要なところなんです。

ゲルが「ものを忘れる」とは具体的にはどのような状态のことをいうのでしょうか？

ゲルがものを忘れるということは、白く浊ったゲルの中の水が徐々に出ていって、ゲルが25℃の安定の状态になること、つまり〔二次元画像情报がでてくる前の〕もとの状态にゲルが戻るということです。热刺激を加えると水を吸収して膨らみ、その后に冷やすと白く浊る。これで记忆したことが目に见える。そして、それから徐々に水を排出してもとの状态にじょじょに戻っていくプロセス、これが「忘れる」ということです。だから原理的にはすごく简単なことなんです。ただ、原理は简単なんだけど、ゲル以外の材料だとなかなか同じことができない。

ゲル以外の材料からできている従来の记忆媒体、例えばハードディスクとかで记録された情报が失われることとどのように异なるのでしょうか？

ハードディスクなどの今までの人工的なメモリの基本的な発想は「一度覚えたら忘れてはいけない」ということです。これらのメモリは、一度记忆したら、ひとが外部から働きかけて意図的に消さない限りずっと记忆を保持し続けます。もちろん、ハードディスクが物理的に壊れてしまって记忆を読みだすことが不可能になることはあります。しかし、やはりこれらのメモリが自発的に物事を忘れていくことはありません。

この「自発的に忘れていく」という脳の働きをゲルが実现しているのですね？

いや、私たちが今回开発したゲルが脳の机能を実现したとは絶対に误解してほしくはありません。脳の働きはこれよりもはるかに复雑ですから。ただそれでもやはり、この脳と似たような挙动を示すゲルが人工的に作れたということは注目に値するでしょう。というのも、私たちは、ゲルでこのようなことができたことは偶然ではないとも思っているからです。つまり、柔らかくて、水がたくさん入っていて、物质の出入りがある、そのような人工物はゲルしかありません。そして、脳とかの私たちの生体组织にもそのような特徴が共有されている。だからこそ、ゲルによってこのような机能が実现できたのではないかとも思われるのです。

后编予告～ゲルによる発见术?発想术？～

后编では、グンさんの研究グループが上记の発见に至ったストーリーについて伺います。そこから见いだされるのは「ゲルに触れることによる発见术?発想术」です。こうした新技术を社会で応用していく际に必要な発想についてもグンさんのお考えを伺います⁴⁾。