AIも睡眠をとると学習が改善すると判明！ - ナゾロジー
AIにも睡眠が必要なようです。 米国のカリフォルニア大学（University of California）で行われた研究によって、人間の脳を模したAI「ニューラルネット」に生物の睡眠を模倣する「オフライン期間」を導入することで、古い仕事を忘れずに新しい仕事をこなせるようになったことが示されました。 人間の脳は睡眠中、目や耳などの感覚器官と手足などの運動器官とのリンクが大きく途切れ、脳内のみで学習内容を繰り返し、記憶の定着を促進します。 新たに開発されAIも睡眠期間中に中枢が感覚システムと運動システムから切り離され、中枢において学習内容が自発的に繰り返されるように設計されており、疑似的な睡眠を実現しています。 研究では睡眠の導入がAIの学習効率を劇的に向上させ、新しい学習内容と古い学習内容が上手く共存している様子が示されています。 研究者たちはAIに睡眠機能を導入することで、将来的に、より
ブラックボックスな脳活動解読器の動作が深層学習の応用で説明可能に
脳活動解読とは、MRIや脳波により計測した脳活動データからその人が何をやっていたのかを推定する技術で、将来的なBMI（Brain Machine Interface；計測した脳活動をもとに義手や義足を動かす技術）への応用を見据えた研究が進んでいる。 岡山大学、立教大学、生理学研究所、株式会社アラヤ、慶應義塾大学の研究者らは、このようにブラックボックスとなっている深層神経回路による脳活動解読を、直感的に説明する新しい手法を開発した。これには、反実仮想説明という手法と、深層生成モデルという深層学習のもう一つの技術を組み合わせることで実現した。 具体的には、解読器が答えを間違えた脳活動データを元に、敵対的学習による深層生成モデルで本物そっくりな仮想的脳活動データを生成する。仮想的脳活動データで解読器が正しく判断できたら、元の脳活動データと仮想的脳活動データを比較することにより、誤答の原因になった
身体概念「心の中の身体」は脳内に1つではないことが判明、東北大が確認
東北大学は1月14日、身体概念である「心の中の身体」は、約1世紀前から信じられてきた脳内に1つだけ存在するという考えは間違いで、実際には複数あることが明らかとなったことを発表した。 同成果は、東北大大学院 情報科学研究科の松宮一道教授によるもの。詳細は、米科学雑誌「米科学アカデミー紀要(PNAS)」に掲載される予定となっている。 運動機能障害を有する患者は、心の中で感じている自分の手や足に異常が生じており、この「心の中の身体」の回復が運動機能障害を克服する鍵を握っているとされるが、従来のリハビリテーションでは、そうした「心の中の身体」の回復までは考慮されていないため、その効果が治療的介入では持続しないと考えられている。 こうした運動機能障害を有する患者が訴える「心の中の身体」の異常は患者の主観的印象であるため、その病態は目に見えないことから、「心の中の身体」の異常を可視化する技術が求められ
数学の能力は「脳内物質の濃度で変化する」と明らかに！ - ナゾロジー
子どもの頃、数学が苦手で苦労したという人は多いかもしれません。 そんなとき、できるやつとは頭の作りが違うんだろうなあ、と漠然と考えたかもしれませんが、ある意味それは正しかったようです。 英国オックスフォード大学をはじめとする研究グループは、数学の能力が神経伝達物質GABAとグルタミン酸の濃度に関連しているという新しい研究を発表しました。 これは数学の理解が、頭の作りではなく神経伝達物質の濃度の問題だったことを示唆しています。 そのため研究者たちは、将来的に数学が苦手な子どもたちの学習を、薬理学や非侵襲的な脳刺激によって支援できるかもしれないと語っています。 研究の詳細は、科学雑誌『PLOS Biology』に7月22日付で発表されています。
やる気が出る・出ないの脳内メカニズムには2種類ある、量研が解明
量子科学技術研究開発機構(量研)は7月2日、やる気が脳内伝達物資ドーパミンにより調節される2つの仕組みを明らかにしたと発表した。 同成果は、量研 量子生命・医学部門量子医科学研究所脳機能イメージング研究部の堀由紀子研究員、同・南本敬史グループリーダーらの研究チームによるもの。詳細は、生物科学を扱う学術誌「PLOS Biology」にオンライン掲載された。 やる気(行動に対する意欲、モチベーション)は、日常生活のちょっとした動作から、業務や勉学、スポーツなど、すべての活動を支える源だが、しかし、すべての行動に対して常に高くできるかというと、簡単にはいかない。 このやる気の上がったり下がったりは、脳内伝達物質の1つである「ドーパミン」を生み出すドーパミン神経細胞が、予測される報酬とコストから計算されるその個人にとっての行動の価値を伝えることによるものと考えられている。 また脳のドーパミンに関す
脳がない動物ヒドラに睡眠が存在、九州大学などが解明
九州大学基幹教育院の伊藤太一助教と金谷啓之理学部4年生（研究当時）らの研究グループは、大韓民国の蔚山（ウルサン）科学技術大学校と共同で、原始的な神経系のみで脳を持たないヒドラに睡眠が存在すること、さらにその制御因子が他の動物と共通していることを発見した。 ヒドラに様々な生理活性物質を投与して睡眠長の変化を調べたところ、睡眠薬（メラトニン、GABA）でも覚醒物質（ドーパミン）でも睡眠が促進された。次に、断眠させたヒドラの遺伝子発現を網羅的に解析。発現が変動した遺伝子の中に、さまざまな動物種で睡眠制御への関連が指摘されているタンパク質（cGMP依存性プロテインキナーゼ）が含まれており、この物質がヒドラでも睡眠制御に関与していた。 さらに、断眠させたヒドラで発現量が変化した遺伝子をショウジョウバエで機能阻害したところ、複数の遺伝子がショウジョウバエの睡眠長制御に関与していた。これは、ヒドラの睡眠
半年間のウォーキングで思考力が改善、脳の９歳若返りも 米研究
ウォーキングなどの運動を週３回続けると、半年間で脳の機能が大幅に改善したという/SHUTTERSTOCK （ＣＮＮ） 高齢者が１週間に３回、ウォーキングをしたり自転車をこぐだけで、加齢に伴う思考力の低下を改善することができるという研究結果が、このほど医学誌に発表された。同時に食生活も改善すれば、脳の実行機能年齢は９歳も若返ると報告している。 この実験は米デューク大学のジェームズ・ブルーメンソール氏の研究チームが、心血管系疾患の原因となる高血圧などの症状をもつ大人１６０人を対象に、６カ月にわたって実施した。被検者はいずれも運動をしたことがなく、意思決定の問題や記憶力や集中力の低下など認知機能に関連した症状が確認されていて、平均年齢は６５歳、性別は女性が３分の２を占めていた。認知症と診断された人や、運動のできない人は除外されている。 被検者は４グループに分かれ、第１グループは塩分や脂肪分や糖分
性別は７２０種類、脳がないのに学習 特異な生命体、パリ動物園で一般公開
（ＣＮＮ） 明るい黄色をしていて、時速４センチの速度ではうことができ、脳がなくても問題を解決でき、半分に切断されても自己修復できる――。そんな特異な生命体が、フランスのパリ動物園で１９日から初めて一般公開される。 この生命体は、単細胞の粘菌の一種モジホコリ（学名フィサルム・ポリセファルム）。植物でも動物でも菌類でもなく、性別はオスとメスの２種類ではなく７２０種類もある。分裂して別の個体になったり、融合して元に戻ったりすることもできる。 １０億年ほど前から存在していたと思われるが、１９７３年５月、米テキサス州の民家の庭で増殖しているのが発見されてセンセーションを巻き起こした。 ２０１６年には英王立協会紀要に論文が発表され、学会で脚光を浴びた。フランスの研究者によれば、モジホコリは学習して有毒物質を避ける能力があり、１年たってもその行動を覚えていることが分かった。 パリ動物園の研究によれば、迷
［CEDEC］脳の動作クロックは33Hz？ 人間のスペックに適合させたゲームの遅延対策とは
2019年9月5日，日本最大のゲーム開発者会議CEDEC 2019の2日めにバンダイナムコ研究所の森口明彦氏から，「芯（シン）・遅延対策2020 〜ヒトのスペックから導かれる安定性重視とフレームレートのベストプラクティス」と題する講演が行われた。 ゲームの体験で大きな問題になりうる「遅延」については，CEDECでもたびたび取り上げられ，森口氏も何度かCEDECで講演を行っている。遅延はプレイヤーの操作から画面に反映されるまでの時間差のことを指すものだが，今回の講演では，プレイヤー側の事情に踏み込んでどの程度の対策が必要とされているのか，どの程度の対策があれば十分なのかなどについて定量的な分析と考察が披露されたので，そのあたりを中心に紹介してみたい。 ゲームの処理サイクル（左）と人間の処理サイクル（右）。それぞれが一定の周期で処理を進めている 人間に対する視覚や聴覚の処理は小脳の運動中枢の一
脳内ネットワークの異常がもたらす、ALSにおける熟語の音読障害
筋萎縮性側索硬化症（ALS）の患者の約半数で、「田舎（いなか）」や「昨日（きのう）」など漢字二文字以上の熟字訓（語全体に読みがあてられており、語を構成する各漢字の一般的な読みに対応しない熟語）の音読が困難となることを、名古屋大学と藤田医科大学などの研究グループが明らかにした。 熟語の読みを思い浮かべる際、意味が助けとなることがあるため、意味記憶に障害があると、熟字訓の音読は障害されやすくなる。そこで本研究では、ALSにおける言語症状を、熟字訓の音読と意味記憶の障害という視点で検討するとともに、MRI検査を用いて症状と関連する脳内変化を明らかにすることを試みた。 ALSの患者71名と健常者68名に対して熟字訓音読検査を含む高次脳機能検査を行うと、ALSグループは健常者グループに比べて熟字訓音読検査の成績が顕著に低かった。そこで、安静時脳機能MRIを用いてALSの熟字訓音読障害に関連する脳内の
福井大学、ADHDの脳構造の特徴を人工知能により解明することに成功
福井大学子どものこころの発達研究センターの友田明美教授とジョンミンヨン特命教授らは、ADHD（注意欠如・多動症）児の脳構造の解析に人工知能（AI）を導入し、ADHD児には特定の脳部位に特徴があることを高い精度で明らかにした。 検討の結果、脳の148領域のうち眼窩前頭皮質外側など16領域の皮質の厚み、11領域の皮質の面積にADHDの特徴が現れることが判明し、74～79％の精度でADHDの識別が可能であることを見出した。 さらに、これらの脳部位のうち眼窩前頭皮質では、ADHDの要因の１つで、実行機能（作業記憶の苦手さ）に影響しているCOMT遺伝子の多型と脳構造との関連も確認できた。また、国際的なデータベースで検証したところ、米国・中国のADHD児でも73％の精度で農部位の特徴が確認され、国際的にも応用できる可能性が示唆された。 この検査手法は、測定時間が５分以内と短く、検査中に特定の課題遂行が
物の存在領域を小分けにすると、全体の数量把握が劇的に改善 東京大学 | 大学ジャーナルオンライン
画面を複数の領域に小分けにするだけで数量判断が効率的になることを、東京大学のグループが発見した。 本研究では、画面に表示される円形の数え上げ課題（円形の数をなるべく早くかつ正確に答える）、短時間表示される円形の数推定課題（限られた短い時間で円形の数をなるべく正確に見積もる）において、画面内に区切り枠を加えると数量判断の成績がどのように変わるかを検討した。 その結果、数え上げ、数推定課題のいずれでも、特に円形の数が数十個となる場合に、区切り枠の存在によって数量判断の成績が上昇した。これは、数量判断の課題とは本来無関係な区切り枠の存在によって、数量判断が効率的になることを示している。つまり、人間が、たとえ無関係な情報であっても無意識に利用して、効率的な数量判断につなげる能力を持つことが示唆された。 本研究成果は、効率性を向上させる方法という新しい切り口で数量判断について検討したものであり、数量
刺激の豊かな環境で新生ニューロンが増加する仕組み 九州大学など一端を解明 | 大学ジャーナルオンライン
認知と情動の中枢である海馬では、発達後も神経細胞（ニューロン）が生み出されている（成体海馬神経新生現象）。新生ニューロンと呼ばれるそれらのニューロンは、記憶や学習に重要な役割を果たしており、興味深いことに、回し車やおもちゃなどのある刺激の多いケージ（豊かな環境）で飼育された動物では増加し、ストレス環境下の動物では減少するという。しかし、その仕組みについては多くの謎が残されていた。 海馬におけるコンドロイチン硫酸の発現量が環境要因によって増減することに着目した本研究グループは、成体海馬神経新生現象との関連を検討。コンドロイチン硫酸を人工的に分解すると、新生ニューロンが減少し、記憶・学習能力が低下することを発見した。 そこで、コンドロイチン硫酸の合成に必要な酵素を欠損させた遺伝子改変マウスを豊かな環境下で飼育したところ、遺伝子改変をしていないマウスと異なり、新生ニューロンの増加と記憶・学習能力
恐怖対象を見せずに恐怖記憶を消すことに成功 カリフォルニア大学など
国際電気通信基礎技術研究所（ATR）、カリフォルニア大学ロサンゼルス校らのグループは、二重盲検によるDecNef法の実施により、恐怖記憶の消去に成功。「蛇の嫌いな人に対し、蛇の画像を見せること無く、恐怖反応を消すこと」に世界に先駆けて成功した。 「DecNef法」は、fMRIと人工知能技術を組み合わせ、対象とする脳領域に特定の活動パターンを誘導する手法。これを応用して、恐怖の対象を表す脳活動パターンを検出した時に被験者に報酬を与えるという方法で、人工的に作り出した恐怖の消去に、小泉愛研究員らのチームが成功している（2016年）。今回の研究は、この成果に基づくが、個人に恐怖対象を見せて脳活動を調べるため、被験者ごとに手法を調整しなければならず、さらに本人にストレスを与える点が課題だった。 今回、ブラセボーの影響排除のため、特定の被験者に関する実験内容が被験者にも実験者にも知らされない「二重盲
英文処理時の脳活動に男女差、文法重視の男子と統合的な女子 首都大学東京
英文処理時の脳活動に男女差、文法重視の男子と統合的な女子 首都大学東京 大学ジャーナルオンライン編集部 首都大学東京の研究グループは、英語を外国語（第二言語）として学習している中学生を対象に調査を行い、英文を処理するときの脳活動には顕著な性差があり、男女で英文処理の方略に違いがあることを見出した。 その結果、テストの成績とワーキングメモリ容量は平均的に女子の方が男子より高かったものの、男子の方がすばやく脳内で文法規則に沿った構文処理（正しい文（正文）か正しくない文（非文）かの判断）を行っていることがわかった。さらに興味深いことに、男子は非文を聞き取った時には脳活動を低下させており、より効率的な処理をしていることがわかった。 男子が文法に則った処理を優先する傾向がある一方、女子はことばの音（音韻）、意味など、文全体から得られる様々な言語知識を統合的に処理する傾向が見られた。また、テストの点数
線虫は嫌いな匂いから遠ざかるために「意思決定」する - 阪大が遺伝子を発見
大阪大学(阪大)は5月22日、線虫が嫌いな匂いから遠ざかるために「意思決定」を行うこと、この意思決定のために特定の神経細胞が匂い濃度の情報の積分を計算して濃度情報を蓄積すること、この積分に関わる遺伝子がヒトにも存在する重要な遺伝子であることを発見したと発表した。 同成果は、大阪大学大学院理学研究科 谷本悠生特任研究員、木村幸太郎准教授らの研究グループによるもので、5月23日付けの国際科学誌「eLife」に掲載される。 これまで、意思決定の脳内メカニズムはサルやネズミを中心にしてさまざまな研究が行われており、神経細胞が情報を蓄積して意思決定を行うことが明らかになっているが、そのための遺伝子は明らかになっていなかった。 今回、研究チームは、神経細胞がわずか302個しかない線虫C.エレガンスに着目。2-ノナノンという線虫が嫌いな匂い物質から逃げるときは、他の刺激に比べてより正しい方向を選んで逃げ
脳活動パターンから知覚している任意の物体を解読する方法 - 京大とATR
京都大学(京大)は5月22日、ヒトの脳活動パターンを深層ニューラルネットワークなどの人工知能モデルの信号に変換して利用することで、見ている画像に含まれる物体や想像している物体を脳から解読する技術の開発に成功したと発表した。 同成果は、国際電気通信基礎技術研究所(ATR)脳情報総合通信研究所神経情報学研究室 神谷之康客員室長(京都大学情報学研究科教授)、堀川友慈主任研究員らの研究グループによるもので、5月22日付けの英国科学誌「Nature Communications」に掲載された。 同研究グループはこれまでに、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)などにより計測されるヒトの脳活動パターンを、機械学習によるパターン認識で解析することで心の状態を解読する「ブレインデコーディング」と呼ばれる技術を開発してきた。しかし、脳活動からそのときに見ている物体を解読する従来の方法では、あらかじめ脳活動を計測し
ギャンブル依存症ではリスクに対する態度を切り替える能力に障害 - 京大
京都大学(京大)は4月5日、ギャンブル依存症では状況を理解し柔軟にリスクに対する態度を切り替える能力に障害があることが明らかになったと発表した。 同成果は、京都大学大学院医学研究科 高橋英彦准教授、鶴身孝介助教、藤本淳研究員(研究当時、現放射線医学総合研究所博士研究員)らの研究グループによるもので、4月4日付けの英国科学誌「Translational Psychiatry」に掲載された。 ギャンブル依存症は、金銭的な問題を抱えてもギャンブルをやめられずに続けてしまう状態のことをいう。これまでの研究や臨床では、ギャンブル依存症の患者は常に過剰にリスクを好み、性格のように一定の傾向が見られるという考え方が主流であったが、人は状況に応じてどの程度リスクを許容するかという判断を柔軟に切り替えて生活しており、患者も多様にリスクへの態度を切り替えていると考えられるため、過去のモデルによる依存症の理解や
リリース、障害情報などのサービスのお知らせ
最新の人気エントリーの配信
j次のブックマーク
k前のブックマーク
lあとで読む
eコメント一覧を開く
oページを開く
Engadget | Technology News & Reviews
【やじうまPC Watch】 8年間四肢麻痺の男性、「考えを読み取る」脳電極と電気刺激システムで腕の動きを取り戻す
