Googleはハーバードの科学者が人間の脳の地図を詳しく書くのを助けます。

その結果、これまでに作られた人間の脳の最も詳細なデジタル地図、つまり「コネクトム」が誕生しました。

木曜日に、Lichtmanと彼のパートナーは結果彼らの努力は権威あるジャーナルであるScienceに掲載されました。インターネットレンダリングこれまで見たのとは違う人間の脳。彼らは視聴者が細かい外国の風景を通って移動することを可能にするプログラムを完璧に備えており、詳細なLichtmanがそれについて話すときに詩的な感覚を拒否することはできません。

「それはあなたの頭の中のエイリアンの世界です」と彼は言いました。「ニューロン自体は本当に畏敬の念を引き起こすのに十分に美しいです。そこには2つの方法はありません。」

事実、小さな標本から得られた洞察力はまだ自閉症、統合失調症、うつ病の謎を解いていません。彼らはまだ人間の学習、記憶、性格のメカニズムを細胞レベルで説明することはできません。しかし、これはその方向に進む重要な最初のステップを表し、今後数十年にわたって私たちが見ることになる洞察のための感情的なプレビューを提供します。

この複雑な風景には、Lichtmanの言葉によると、「幻想的に奇妙な」ものを含む以前は見られなかったし、どの教科書にも含まれていなかった奇妙な構造があります。互いに正確に反対の2つの方向のうちの1つを指す神経細胞です。直線から奇妙な方向に迂回する脳の長距離光ファイバケーブルである軸索「渦」ターバンのように見えるものを解いて、直線に戻します。目的これらの奇妙な異常の多くは、今後の研究のテーマとして残っています。

Lichtamチームは、Googleの研究者の助けを借りて、神秘的な脳構造のイメージをマッピングすることができました。ハーバード/グーグル

いくつかはすでに潜在的にパラダイムを変えることができる理論を生成しており、脳がどのように機能するかについての根本的で新しい洞察を明らかにするかもしれません。 Lichtmanは、最も注目すべきことは、個人をつなぐ新しい、非常にまれな種類の「スーパーリンク」を発見したことだと述べた。ニューロンは、脳を横切って情報を運ぶ軸索繊維に接続される。各スーパー接続には、通常、1つだけの約50個の突出部がねじれとして含まれています。 Lichtmanは、これらの構造が赤い火で考えなくても止まるなど、学習された習慣が脳の物理的構造にどのように刻まれているかを説明するのに役立つと仮定しています。

「おそらく、軸索と個々の脳細胞の間の接続の99％は非常に弱いものです」とLichtmanは言います。しかし、「この強力な接続は非常に強力であり、情報は非常に効率的に流れることができます。そして、これはあなたが何かを学んだ後にそれを自動的にする能力があるという事実を説明する方法かもしれません。

新しい論文は、2013年にオバマ政権が人間の脳についての根本的な洞察を明らかにするために始めた大規模な科学的努力であるBRAINイニシアチブの資金提供を受ける、はるかに大きな一連のプロジェクトの一部です。

この研究には参加していませんが、シアトルのAllen Institute for Brain Scienceの神経科学者であるEd Leinは、「これはかなり大きなことです」と述べました。このマッピングは「実際に人間の最初の」マッピングです。

リードを助けるリン BRAINイニシアティブのもう一つのコンポーネント、 Lichtmanの研究は、人間の脳に対する私たちの理解を変え、病気の治療能力を大幅に向上させるのに役立つと言いました。

「私たちはその回路の理解が非常に不足しています」と彼は言いました。「携帯電話が故障していますが、携帯電話のコンポーネントや、どのように接続されているのかわからなかったので、修理しようとしていると想像してください。問題がどのようにつながっているのか分からない場合は、問題を修正する可能性はほとんどありません。

Jeffrey Lichtman博士は研究室の同僚から受け取った脳彫刻を持っていました。デビッドL.ライアン/グローブスタッフ

もともと国立保健院の5年間で700万ドルの補助金の一部として資金を供給されたLichtmanのプロジェクトは、最近3,000万ドルを追加しました。関連NIHプログラムで5年以上。連邦機関の目的は、認知と感情に影響を与える病気の理解を高めることです。

他人にも資金を支えるお金関連プロジェクトは、プロジェクトをサポートするために必要なコンピューティング能力とエンジニアリング担当者を提供するGoogleの無料の共同作業で補完されます。

人間の脳サンプルを染色、トリミング、イメージングした後リッチマンラップGoogleのエンジニアは機械学習を適用してその部分を再接続し、色を適用して配線を視覚的に見ることができました。

1立方ミリメートルサンプルを簡単に再生成する課題の範囲人間の脳のデジタル形式の技術はとても素晴らしく、人間の脳全体をイメージし続ける努力は待たなければなりません。正確な画像は人間の脳全体その規模は年間で世界中で生産されるデータ量とほぼ同じであるとLichtmanは言います。

そのため、次の努力はさらに緩やかになります。今後5年間、Lichtmanと彼の同僚は、最初の10立方ミリメートルの断面をイメージすることを目指しています。 ~のラットの脳。このプロジェクトは、50倍大きいフルマウス脳という究極の目標の概念証明です。

「人間の脳はラットの脳より1000倍大きいです」とLichtmanは言います。「私たちはその情報を保存する能力がありません。」

これらすべての努力の結果は最終的に途方もないかもしれません。 Googleや他の人々は、今回の研究結果を利用して人間の脳をモデルにした人工知能アルゴリズムを開発する能力を向上させることを期待しています。

Lichtmanは人間の心についての基本的な質問に答えることを願っています。世界に対する表現はどのように私たちの頭の中に刻印されるのでしょうか。知識の物理的な基盤は何ですか？

このプロジェクトはすでに彼を彼がまったく予想していなかった知的領域に連れて行きました。彼は、オフィスに座り、ニューラルコネクティビティの視覚的風景を探索することを可能にする新しい「ニューラルクリエイター」ツールを使用した経験を、「驚き」、「魔法」、「幻想的」と表現しています。彼はすべてのセルをクリックしたかった。

マゼラン、Amerigo Vespucciなどの有名な探検家の名前を挙げて、Lichtmanは発見のスリルを称賛しました。

「これはハッブル望遠鏡やジェームズウェブ望遠鏡の使用に非常に似ています」とLichtmanは言います。「しかし、それは望遠鏡ではなく、私たちが内部を見ることを可能にする顕微鏡です。そしてもちろん、そこには私たちが以前に見たことのないあらゆる種類のものがあります。私たちは未知の土地を探索しています。」