ヒトへの脳インプラントに成功したマスク氏のNeuralink--実用化への遠い道のり
Elon Musk氏は1月、自身が出資するスタートアップ企業Neuralinkが人間への脳インプラントに成功したと発表した。現在、被験者の脳から電気信号を検出できているという。しかし、この手術は6年間の臨床研究の始まりにすぎず、この技術の安全性と有用性を確保するための長い道のりはまだ一歩を踏み出したところだ。 「昨日、初めて人間がNeuralinkによる脳インプラントを受け、順調に回復中だ」と、Musk氏は「X」への投稿で述べた。初期の結果は、Musk氏が「Telepathy」（テレパシー）と名付けたこのインプラントが脳細胞の活動を捉えていることを示している。 今回の脳インプラント手術は、Neuralinkが2023年に発表した臨床試験に含まれるもので、脊髄損傷や、ルー・ゲーリッグ病としても知られる筋萎縮性側索硬化症（ALS）によって四肢麻痺の状態にある患者の脳内に装置を埋め込み、その効果
オスの「武器」が大きな哺乳類、メスは「脳」が大きい、初の報告
崖の上に立つ3頭のビッグホーン（Ovis canadensis）。新たな研究により、ビッグホーンなどの哺乳類のオスは角をより大きくするように進化し、メスは脳をより大きくするように進化したことが示された。（PHOTOGRAPH BY TOM MURPHY, NAT GEO IMAGE COLLECTION） 4万年以上前からスイギュウの角やイノシシの牙を洞窟の壁に描いてきたように、人類は、はるか昔から大きな「武器」をもつ動物たちに魅了されてきた。しかし、角や牙の威厳に執着するあまり、メスで起こっている驚くべきことに気づかなかったのかもしれない。2024年1月12日付けで学術誌「Behavioral Ecology and Sociobiology」に掲載された研究で、哺乳類のオスで戦闘用や自分の健康状態を示す大きな武器が進化すると、同種のメスでは想定より脳が発達することが初めて示された。 こ
約4秒の昼寝を1日1万回することでヒゲペンギンは11時間以上の睡眠時間を稼ぐ
1日に約7～9時間睡眠を安全に取ることができる人間とは異なり、厳しい自然界で生きるペンギンなどの動物は、数時間眠ることが命取りにつながる場合もあります。リヨン神経科学研究センターのポール・アントワーヌ・リブーレル氏らの研究チームが、ヒゲペンギンが約4秒間の睡眠を1日に約1万回行うことで、合計11時間以上の睡眠時間を稼いでいることを報告しました。 Nesting chinstrap penguins accrue large quantities of sleep through seconds-long microsleeps | Science https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh0771 Penguins snatch 11 hours of sleep through seconds-long micronaps https:
ネズミの“想像力”を米研究所が発見 考えるだけでVR内を移動できるか検証
このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 Twitter: ＠shiropen2 米国のハワード・ヒューズ医学研究所（HHMI）に所属する研究者らが発表した論文「Volitional activation of remote place representations with a hippocampal brain-machine interface」は、ラットが“想像力”を持っていることを示す研究結果である。ラットは単に思考するだけで、VR内を移動して目的地に到達したり、目的の場所にオブジェクトを移動させることに成功した。 研究者たちは、ラットの想像力を調査するために、VR（バーチャル・リアリティー）を用いたBMI（
開頭手術なしで脳によるデバイス操作が可能に？米企業が新技術を開発中
コンピューターを脳波で操る技術、いわゆるブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）という夢の研究は、数十年前から続いている。これまでのところ、その技術のほとんどは、臨床試験や臨床研究の段階にとどまってきた。実際に頭蓋骨の内部に埋め込むデバイスとなると、特にそうだ。Synchronという企業が、その状況を変えようとしている。 米CNETは、そのSynchronが開発を進めているBCI、「Synchron Switch」について知るために同社を訪れた。Synchron Switchは、どういう仕組みなのか、開頭手術をせずにどうやって脳に埋め込むのか、そしてどのような使い方があるのかを聞いた。 SynchronのCEO、Tom Oxley氏が、どのように運動皮質の近くにインプラントを埋め込むかを説明しているところ。使用者が動こうとする意思を表す脳波を読み取るという。 提供：CNET S
人間は実物の顔の表情より「絵文字」からの方が感情を読み取りやすい
海外でも「emoji」と呼ばれている絵文字は、細かいニュアンスが伝わりづらいメッセージやメールで気持ちを表すのに重宝されており、絵文字ひとつで法的効力のある契約が成立しうるという判例も出ています。絵文字を使うと実際の顔の表情よりも正確かつ迅速に感情を伝えられることが、イタリアの研究により判明しました。 Emojis vs. facial expressions: An electrical neuroimaging study on perceptual recognition: Social Neuroscience: Vol 18, No 1 https://doi.org/10.1080/17470919.2023.2203949 People are better at decoding emojis compared to real facial expressions, stu
脳活動から見ている映像を復元する技術「Mind-Video」 シンガポールと香港の研究者らが開発
Innovative Tech： このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。Twitter: ＠shiropen2 シンガポール国立大学と香港中文大学に所属する研究者らが発表した論文「Cinematic Mindscapes: High-quality Video Reconstruction from Brain Activity」は、脳活動から見ている映像を復元する手法を提案した研究報告である。磁気共鳴機能画像法（fMRI）で取得した脳活動から高品質な動画を再構成する。 脳活動からユーザーが見ている画像を復元する手法は、これまでにもいくつか報告されてきた。例えば、阪大などが発表した、画像を見せた際のfMRI信号から潜在拡散モデルで画像を生成する手法である。一方で
脳波を解読して聞いている音楽を特定するAI 70％以上の精度で識別 英国チームが開発
Innovative Tech： このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。Twitter: ＠shiropen2 英エセックス大学に所属する研究者が発表した論文「Neural decoding of music from the EEG」は、ユーザーの脳波を記録し解読することで、今聞いている音楽を特定し復元する深層学習モデルを提案した研究報告である。 これまでにも脳波から音響情報を特定し再構築する研究は過去にあったが、多くは大脳皮質に脳波電極を接触または刺入する皮質電図（ECoG）などの侵襲的な方法を使用してきた。今回は、ユーザーへの負担が低い非侵襲的な方法を採用する。 具体的には、脳全体の血流や代謝を測定するfMRIと、脳内の電気的活動に伴う電磁気信号を捉える脳
ネコもネズミも、動物たちは夢を見る、魚やクモまで？
チリのアタカマ砂漠の「月の谷」でくつろぐゴールデンレトリバー。（PHOTOGRAPH BY ALEX SABERI, NAT GEO IMAGE COLLECTION） 動物も夢を見るのだろうか。昼寝をするイヌを見て、そう思ったことがある人は多いだろう。 この問いに答えるのは容易ではない。そもそもヒトが夢を見る理由も、夢が重要である理由も、まだ解明されていないのだ。動物の夢の研究はさらに難しい。イヌたちは、うたた寝中になぜ鼻を鳴らしたり脚をばたつかせたりしたのかを教えてはくれない。 一方で、ネコが夢を見る証拠は見つかっている。動物の夢は、それをどう定義するかによっては興味深い意味を持つかもしれない。（参考記事：「眠りの神秘」） 「夢の研究を通じて、動物の感情、記憶、ひいては想像力といったさまざまな認知能力への理解を広げることができると考えています」と米サンフランシスコ州立大学の科学哲学者デ
言語処理のニューラルネットワークモデルが脳の働きと同じ構造をしているという仮説
脳がどのように時間を把握するのかという研究や選択的に恐怖やトラウマなどの記憶を消去する実験など、「脳がどのように機能して、脳のどこで何をするのか？」という疑問は依然として不明な点が多くなっています。そのような脳の働きについて、言語処理の深層学習モデルであるTransformerが、脳の機能を追跡する類似モデルとして役に立つことが示されました。 Quanta Magazine https://www.quantamagazine.org/how-ai-transformers-mimic-parts-of-the-brain-20220912/ Relating transformers to models and neural representations of the hippocampal formation | OpenReview https://openreview.net/f
ヒトはサルよりも頭の回転が遅い？ 霊長類4種の脳で音の処理速度を比較
進化により、ヒトはサルよりも脳の処理が遅くなった──新潟大学脳研究所の研究チームは1月26日、こんな研究結果を発表した。ヒトやチンパンジーなど霊長類4種の脳が音を処理する速さを比較する実験を実施したところ、ヒトの反応が最も遅かったという。 脳は大きいほど神経細胞を多く持ち、高い機能を持つことが知られている。一方で神経細胞が多いほど、脳処理に参加する細胞も増えると考えられることから「神経細胞が多いほど脳処理には時間がかかる」と研究チームは仮説を立てた。つまり、哺乳類の中で最も多くの脳神経細胞を持つヒトは、どの動物よりも脳の処理が遅いことになる。 この検証のため、ヒトとチンパンジー、アカゲザル、コモンマーモセットの脳の大きさの異なる霊長類4種の脳波を計測。音の鳴り始めからの反応速度を比較したところ、最も脳が小さいコモンマーモセットの反応が一番早く（40ミリ秒）、最も脳の大きいヒトは最後に反応し
てんかん治療にブタの脳細胞を移殖、アシカで効果
てんかんを発症したアシカのクロナット。カリフォルニア州バレーオのシックスフラッグス・ディスカバリーキングダムで、2020年10月5日（手術前日）に撮影。クロナットは、実験的な脳外科手術を受け、健康なブタの神経細胞がクロナットの損傷した海馬に移植された。（PHOTOGRAPH BY CHRISTIE HEMM KLOK） 2020年10月、7歳のアシカ「クロナット」が実験的な脳外科手術を受けた。健康なブタの神経細胞をクロナットの損傷した海馬に移植するというものだ。 それから1年以上が経つが、クロナットに発作は起きていないと、この試みを主導した米カリフォルニア大学サンフランシスコ校の神経科学者、スコット・バラバン氏は言う。手術後に衰えていたクロナットの食欲と体重は、正常なレベルに回復した。以前より社交的になり、左右を見分けるなど新しいスキルも学んでいる。 この手術は、てんかんの新たな治療方法に
赤外線だって見えるようになる？ 東大教授が本気で進める「脳の改造」計画とは（池谷 裕二）
脳と人工知能をつないで、人間が持つ能力を拡張できないか——そんな研究が世界中で進んでいるのをご存知でしょうか。すでに「念じるだけでロボットを操る」「考えていることをAIが翻訳してくれる」など、次々と驚くべき研究成果が報告されているのです。 発売前から話題となっている『脳と人工知能をつないだら、人間の能力はどこまで拡張できるのか』（紺野大地・池谷裕二：著／12月16日発売）では、そうした最新研究を紹介しながら、人工知能を使って人間の潜在能力をどう活かしていくべきかを考えます。 この度、本書の刊行に先駆けて、東京大学教授の池谷裕二さんによる本書の前書きを、先行公開します！ 人間は、自ら発明した道具で進化していく 私たちは今、人間という存在、その意味や価値が変わりつつある激動の時代を生きています。その理由の1つは、人工知能（AI）の台頭ですが、それだけではありません。本書『脳と人工知能をつないだ
京大、記憶が消える仕組みの一端を解明 光とイソギンチャク由来の成分でマウスの記憶を消去
京都大学の研究チームは、光を使ってマウスの記憶を消すことに成功し、記憶が消える仕組みの一端を解明したと発表した。イソギンチャク由来のタンパク質をマウスの脳に埋め込み、光を当てると記憶が消えていることを確認できたという。 京都大学の研究チームは11月15日、光を使ってマウスの記憶を消すことに成功し、記憶が消える仕組みの一端を解明したと発表した。イソギンチャク由来のタンパク質をマウスの脳に埋め込み、光を当てたところ、マウスの記憶が消えていることが確認できたという。 記憶は脳の一部である海馬で短期的に保存された後、皮質で長期的に保存される。この現象は「記憶の固定化」と呼ばれるが、それを担う細胞活動は解明されていなかった。細胞単位の記憶の現象には、細胞間の神経活動の伝達効率が上昇する「シナプス長期増強」（LTP）があり、記憶は、LTPが誘導された細胞で作られると考えられている。 そのため、LTPが
イカの遺伝子を編集して脳の謎に挑む科学者たち
巨大な神経線維をもつアメリカケンサキイカ（Doryteuthis pealeii）は、古くから神経科学研究において重要な役割を果たしてきた。（PHOTOGRAPH BY JOEL SARTORE, NAT GEO IMAGE COLLECTION） 米国マサチューセッツ州沖で捕れるアメリカケンサキイカ（Doryteuthis pealeii）は、100年近く前から神経や脳の研究で非常に重要な役割を果たしてきた。2020年、その研究が大きな成果を上げた。近くのウッズホール海洋生物学研究所が、CRISPR-Cas9（クリスパー・キャスナイン）というゲノム編集技術を使って、アメリカケンサキイカの遺伝子を欠損（ノックアウト）させることに成功したのだ。 イカ・タコなどの頭足類がもつ能力は、イカの皮膚細胞の色変化から、コウイカのオスが求愛時にメスに擬態する能力、タコの記憶力や学習能力まで、地球のものと
ISSで培われる「無重力の科学」
国際宇宙ステーション（ISS）。米航空宇宙局（NASA）提供（撮影日不明、2018年11月4日入手）。(c)AFP PHOTO / NASA/ROSCOSMOS 【4月23日 AFP】地球の軌道を周回して20年──国際宇宙ステーション（ISS）は最先端の宇宙実験施設となった。滞在する宇宙飛行士らは、ブラックホールから病気やガーデニングに至るまでのさまざまな研究を微小重力環境で行っている。 地球の上空約400キロを周回するISSはサッカー場ほどの大きさで、ハチの巣のように区画が分割されている。各区画では、乗組員が地上の研究者らからの指導に基づき実験を行うことができる。 ISSでは、有人ミッションが開始された2000年以降で、3000件以上の科学実験が実施されている。 ■「ミニ脳」 米国のシェーン・キンブロー（Shane Kimbrough）、メーガン・マッカーサー（Megan McArthu
Neuralink、脳にチップを埋めたサルが「Pong」を思念でプレイする動画を公開
イーロン・マスク氏が2016年に創業した米Neuralinkは4月8日（現地時間）、同社の神経記録・データ送信チップ「N1 Link」を脳に埋め込まれた「ペイジャー（ポケットベルという意味）」と名付けられた9歳のマカクザルが、ジョイスティックを使わずに脳だけでお気に入りのゲーム「Pong」をプレイする動画（記事末に転載）を公開した。 ペイジャーには約6週間前にN1 Linkを埋め込んだ（動画で見ると後頭部の一部の毛が短い）。大まかに説明すると、運動の計画と実行に関与する運動皮質の手と腕の領域を支配する部分に2つ埋め込まれており、1024個の電極が脳の電圧を増幅してデジタル化し、これをBluetooth経由でデコードアプリを実行しているコンピュータに送信することでPongをプレイしたり大好きなバナナスムージーをストローから吸えるようにする操作に変換する。 マスク氏はこの技術は将来、麻痺のある
コロナ下で増える「先延ばし」行動、対処方法は？
新型コロナのパンデミックは、「報復のための就寝先延ばし（報復的徹夜）」事例を増加させている。この言葉は、ストレスの多い1日への腹いせとしてその結果どうなるかがわかっていても夜更かしをする行為のことを指す。（PHOTOGRAPH BY KIRILL KUDRYAVTSEV, AFP VIA GETTY IMAGES） 長い一日の終りに、少しでもなにか楽しいことをしようと夜更かしをして、翌日は疲れて仕事がはかどらない。仕事のメールに返信をする代わりに、浴室の掃除をしてしまった。そんな経験がある人は少なくないだろう。新型コロナウイルスは世界中で精神的な問題を引き起こしており、それが、私たち人間が持っているある好ましくない傾向に拍車をかけている。その傾向とは「先延ばし（procrastination）」だ。 先延ばしというのは、必ずしも怠惰から生み出されるものではない。先延ばしのルーツは私たちの進
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