ミバエに見る創造の事例

Seeing the Case for Creation in Fruit Flies
ミバエに見る創造の事例

by Frank Sherwin, D.Sc. (Hon.) | Nov. 18, 2024

Our brain is designed to smoothly and constantly process what we see via the incredibly sensitive photoreceptors (cones and rods) of our eyes.1 But throughout a typical day, our eyes may be subject to rapid changes of shadows and light many times in a fraction of a second. Regardless, we are able to see almost seamlessly. How is this visual stability maintained?
　私たちの脳は、非常に敏感な目の光受容体 (錐体細胞と桿体細胞) を介して見たものをスムーズかつ継続的に処理するように設計されています。しかし、通常の1日を通して、私たちの目は、ほんの一瞬のうちに何度も影と光の急激な変化にさらされる可能性があります。それでも、私たちはほぼ途切れることなく見ることができます。この視覚の安定性はどのようにして維持されるのでしょうか？

Recently, a group of zoologists writing in Nature Communications discussed a complicated portion of visual processing called “gain control.”2 They reported, “the algorithms and mechanisms of rapid luminance gain control in Drosophila [fruit fly], resulting in stable visual processing.”3 This is not easy. The scientists stated that even with human technology, “computer vision devices struggle with rapidly changing background luminance.”3 In addition, it was determined there must be extra corrective mechanisms for steady visual processing.
　最近、ネイチャーコミュニケーションズに論文を書いた動物学者のグループが、「ゲイン制御」と呼ばれる視覚処理の複雑な部分について議論しました。彼らは、「ショウジョウバエ（ミバエ）における迅速な輝度ゲイン制御のアルゴリズムとメカニズムが解明され、安定した視覚処理が可能になりました。」と報告しています。これは簡単なことではありません。科学者たちは、人間の技術をもってしても、「コンピュータービジョンデバイスは急速に変化する背景輝度に苦労しています。」と述べています。さらに、安定した視覚処理には追加の補正メカニズムが必要であることが判明しました。

How complex is this procedure? In a word, very. At the cellular level within the fruit fly brain, the scientists identified
　この手順はどれほど複雑なのでしょうか？一言で言えば、非常に複雑です。ショウジョウバエの脳内の細胞レベルで、科学者たちは

specific transmedullary neurons as the site of luminance gain control, which pass this property to direction-selective cells. The circuitry further involves wide-field neurons, matching computational predictions that local spatial pooling drive optimal contrast processing in natural scenes when light conditions change rapidly.3
　特定の伝達髄質ニューロンを輝度ゲイン制御の場として利用し、この特性を方向選択細胞に伝達します。この回路にはさらに広視野ニューロンも含まれており、光条件が急速に変化する自然界では局所的な空間プーリングが最適なコントラスト処理を促進するという計算予測と一致しています。

In other words, Christ the Creator has designed amazingly accurate visual behavior that “is stably processed under constantly changing lighting conditions.”4 This is incredibly complex and involves “neuronal cell types that are positioned two synapses [places where neurons connect] behind the photoreceptors”4 found in the compound eye of the fruit fly.
　言い換えれば、創造主であるキリストは、「絶えず変化する照明条件下で安定して処理される」驚くほど正確な視覚行動を設計したのです。これは信じられないほど複雑で、ショウジョウバエの複眼にある「光受容器の後ろにある2つのシナプス[ニューロンが接続する場所]に位置するニューロン細胞タイプ」 が関係しています。

The researchers utilized a theoretical approach. Professor Marion Silies, head of the Neural Circuits Lab at the Johannes Gutenberg University, predicted
　研究者たちは理論的アプローチを採用しました。ヨハネス・グーテンベルク大学の神経回路研究室長Marion Silies教授は次のように予測しました：

“an optimal radius in images of natural environments to capture the background luminance across a particular region in visual space while, in parallel, we were searching for a cell type that had the functional properties to achieve this.”4
　「自然環境の画像において、視覚空間の特定領域全体の背景輝度を捉えるための最適な半径を求め、それと並行して、これを達成するための機能特性を持つ細胞タイプを探索しました。」

This is accomplished by the discovery of “a cell type that meets all required criteria. These cells, designated Dm12, pool luminance signals over a specific radius, which in turn corrects the contrast response between the object and its background in rapidly changing light conditions.”4
　「これは、必要な基準をすべて満たす細胞タイプの発見によって実現しました。Dm12と呼ばれるこれらの細胞は、特定の半径にわたって輝度信号をプールし、急速に変化する光条件における物体とその背景の間のコントラスト応答を修正します。」

Chance, deep time, and random genetic mistakes would never produce Dm12 cells plus all that is required to stabilize vision in such a detailed, choreographed manner.
　偶然、長い時間、ランダムな遺伝的ミスでは、Dm12細胞に加え、視力をこのように詳細かつ計画的に安定させるために必要なすべてのものは決して生み出されません。

“We have discovered the algorithms, circuits, and molecular mechanisms that stabilize vision even when rapid luminance changes occur,” summarized Silies, who has been investigating the visual system of the fruit fly over the past 15 years. She predicts that luminance gain control in mammals, including humans, is implemented in a similar manner, particularly as the necessary neuronal substrate is available.4
　「急激な輝度変化が起きても視覚を安定させるアルゴリズム、回路、分子メカニズムを発見しました。」と、過去15年間ショウジョウバエの視覚システムを研究してきたSilies氏はまとめています。彼女は、人間を含む哺乳類の輝度ゲイン制御は、特に必要な神経基質が利用できる場合は、同様の方法で実行されると予測しています。

The tiny fruit fly continues to reveal incredible design evidence with its visual systems. Correctly interpreted, these data can be extrapolated to vertebrates and people.
　小さなショウジョウバエは、その視覚システムによって驚くべき設計上の証拠を明らかにし続けています。正しく解釈すれば、これらのデータは脊椎動物や人間にも当てはめることができます。
ICR
https://www.icr.org/articles/type/9