精神科医の物理概念の理解がひどすぎると思った件

以前にも述べたのだが、大概の精神科医は物理・数学などの定量的な学問を苦手としている。

具体的には

たまに「電位」と「電流」をごっちゃにしている人がいるレベルw

さすがにそこまでの人は滅多にいないんだが、電磁誘導あたりまでくるとかなりアヤしい。

そして電磁誘導は TMS や MST の原理の基礎となっていたりするから厄介だ。
おぼつかない理解で施行するのは患者さんにとって迷惑でしかない

よく電磁誘導は「磁束が時間的に変動する環境に置かれた導体に電位差(電圧)を生じる現象」と説明されているが(wiki でもこう解説されている)、別に電磁誘導が起こるのは「導体」に限らないはずだ。
導体に限られていたらどうやって宇宙空間で電波を使って通信できるんだろう?
正しくは、以下のような感じじゃないかと思う。


Maxwellの方程式のうち、微分形のファラディー-マクスウェルの式は以下の通り。

∇ x E = -∂B/∂S

ここで、空間内にある面Sを考え、その外周をCとしたとき、上式の両辺をS上で面積分する・・云々とすると

V(いわゆる電磁誘導による起電力)= -d(BS)/dt(磁束の時間変化)

という式が出てくる。
これは
「透磁率が定義できる空間であれば、BS が時間的に変化した場合、起電力が生じる。その大きさはBS(磁束)の時間変化に等しい」
ということを意味している。

注意すべきは、この誘導過程で「導体」などという概念は一つも出てきていないことだ。

現在存在する宇宙(およびそれが従う物理法則)で透磁率が定義できない空間は考えにくいのでこれは空間のほとんど至る所で成立する基本法則なのだと理解されていると思う。
(よく物理プロパーの人が、「真空」と「何もない状態」は違う、と禅問答のようなことをいうのはこれが理由でしょう。真空中でも透磁性や誘電性はあるので)

だがら、電磁誘導が起こるのは「導体」に限った話ではない。


さらに困ったことに、生体組織は通常「誘電体」に分類されるので、人によっては「誘電性が強い生体でなんで電磁誘導によって電流が発生するのか???」と混乱してしまうと思う。

また、最近の医学部では学士入学者が増えてるから、そういう人からすれば、まったく物理的なトレーニングを受けてもいない医師から(ニューロモジュレーション界隈が多い)この手の変な解説されたりすると「なんで、こんな基本的理解もできてないやつから、レクチャー受けなきゃならんの?」とモチベーションだだ下がりになる。

この問題は「それなりの専門性を有する学士入学者をどう活用するか?」という話にも繋がるのかもしれないが、そこまで話を広げなくても、そういう状況なのだから、少なくともレクチャーする側にはそれなりの準備をしてこなければまずいんじゃないかと思う。

 

猪股弘明
精神科医(精神保健指定医)

 

 

なぜECTでは「ボタンを押すだけ」ではダメなのか?

私が、ECT(ElectroConvulsive Therapy 電気けいれん療法)を初めて見学したとき思ったことの一つは「通電時の頭部の電磁気学的状況ってどうなってんの?」ということ。

まあ、そこらへんは腐っても物理出身、患者さんの DICOM ファイルもらってきてシミュレーションに勤しむことになった。

モデルの取り方は色々あるのだが、下のケースだと頭蓋骨が電気の侵入をむちゃくちゃ邪魔している。(pterion あたりから侵入してそうだが)


あとこの配置だと電気は海馬直撃(→健忘症状につながりやすい)になりそう。

実際の患者さんの頭部形状は様々で(例えば認知症高齢者なんて大脳自体がかなり萎縮している)、決まりきった配置にしても効率よく脳内に電気を送り込むことはできないということにすぐに気が付く。

要するにECTの試行ってのは「任意の形状の複合誘電体が与えられたとき、外部から電気侵襲を与える際、もっとも効率よくニューロンを発火させる条件は何ですか?」という問題に帰着されるんだが、そう思えない人は相当センスないと思う。

つか、それ意識せずにやったら、患者さんへの虐待でしょ。

 

猪股弘明
精神科:精神保健指定医
理学士:物理

ウマ娘と Unity と物理法則

ちょっとした話題になっているウマ娘だが、少なくとも win 版は Unity というプラットフォームで開発されているようだ。
ウマ娘を win にインストールするとユーザーホーム直下に umamusume というディリクトリがつくられる。ここに Unityxxx というファイルが含まれているので推測できる。
試しに先ほど Unity をインストしてみた。これからちょっと触ってみようと思う。
なんかレーシングゲームのひな型はすでにあるような・・・。

日本人は Unity のような枠組みをつくるのは下手でも、それ使ってコンテンツつくるのは上手だなとは思う。
アイキャッチのスクショの左がウマ娘、右が Unity の画面。
ちなみにウマ娘はアグネスタキオンw

あと、気になったのは、ヲタ気味の人がつくっている「考察」動画の類で、私もプレイするときに参考程度にチラ見したが、ちょっと物足りないかな。

例えば、ある物体が等加速度運動をしている場合、時刻 t でのその速度 v は、初速度を v0、加速度を a とすると
v = v0 + a * t
で与えられる。

実際には推進力は変わるなどして等加速度運動しているわけではないだろうが、どこかにこのような基本方程式というものがある、という視点がないとちょっと物足りない。

というか、ないとゲーム自体がつくれないでしょ。

 

(追記)『ウマ娘』はリリース以降、ほとんど勢いが衰えない感じで 2021 年が終わろうとしている。
いやはや、すごいですね。
まさか、ここまでのコンテンツになるとは。

ところで私も嗜む程度にはやっていたのだが、若い人に言わせると「(育成方針や戦略が)全然ダメ」だそうだ(笑)。

私の場合、リアルタイムで見ていたライスシャワーが(ゲームとして)完走すればいいくらいのモチベーションでやっていた。
だから、サポートカードガチャにはあまり興味がなかった。
演出も地味だしね。

スピード・ゴールドシチーやスタミナ・サトノダイヤモンドなどを使っていたのだが、これがダメらしい。

「いったんアプリ削除して最初からやり直した方がいい」レベルだそうで、大して課金もしていなかったので、それに従ったら、いやあ、強いウマ娘が育成できるようになりました。

コツは、インストールした初期の頃、大量に配られるジュエル(石)を可能な限りサポートガチャに回すことだそうだ。

この方針に従ったら確かに無課金でサポートカード天井までいけた。
運よく SSR マヤノトップガンがピックアップされていたので、3凸達成。

この状態でキタサンブラックをフレンド枠で借りてくると、ステータス伸びる伸びる(笑)。

こういうのは若い人は本当に得意ですね。

 

COVID-19 とオーバーシュート

「クラスター」に続いて「オーバーシュート」が話題になっているようだ。
Tweet もけっこう RT された。

ただ、これ電気生理学の概念じゃない?

神経系を構成する神経細胞(neuron)はこんな風に電気的な信号を伝えている。

このとき、神経細胞膜のある点では電位がこのように動いている。

通常は神経細胞内部は負に帯電しているのだが、適当な刺激があると膜外に存在している陽イオン(大半は Na+)が膜内に流入する。説明は略すが、このとき膜内の電位は 0 [V] を振り切って数十 [mV] になることが知られている。あたかも「行き過ぎて」しまったかのように見えるのでオーバーシュートという言い方をよくする。

図・GIF 画像とも http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/textlife/neuron.htm より。

 

「オーバーシュートは、わかりにくい。爆発的集団感染でいいんじゃないか」という声もあるようだが、医学系の教育を受けたきた人から見ると若干ニュアンスが違うかなと。

神経細胞でもそうだが、生体は平衡状態にあることが多く、何らかのトリガーがないと状態は変化しない場合が多い。

トリガー。

新型コロナの場合でいうなら、スーパースプレッダーが突如現れて、ネズミ算的に感染者が増えていく、みたいなイメージでしょうか。

(追記)そのあと、制御工学・気象学・為替相場などでも「オーバーシュート」という術語が使われていることが発覚しました。いずれにしろ「勢いがつきすぎてしまって目標の数値より行きすぎてしまった状態」を指しているようで、感染の状況を表現するときにこの言葉を使うのに違和感を覚える人も多かったようです。

 

 

猪股弘明(精神科医)

2020診療報酬改定 -ニューロモジュレーション関係-

さらっと眺めてて気がつきましたが、ニューロモジュレーション関係は、けっこう点数ついてますね。

 

まずは TMS( Transcranial Magnetic Stimulation 経頭蓋的磁気刺激療法 )


施設基準通すのが少しばかり面倒ですが、点数的にはまずまずではないでしょうか。

 

治療法ではないが、MEG( Magneto-Encephalo-Graphy 脳磁図 )

唐突に17100点とかなりの点数で新設され、なんか理由があるのか?と思っていたら、なんでも先進医療から外れたということで、こちらに廻ってきたようです。診療報酬版「損失補填」と言えなくもなく、賛否両論あるかもしれません。

 

 

最後は DBS(Deep Brain Stimulation 脳深部刺激療法)

7 本未満でも 71350点。侵襲度も高く、手間暇考えるとこれでも低いくらいでしょうか。

 

 

猪股弘明(精神科医)