寝不足で失われた「記憶」、後で十分寝ても手遅れ？ 繰り返し高速再生する機能は戻らず 米研究者らが検証
海馬では、ノンレム睡眠中に特徴的な脳波パターンである「Sharp-wave ripple」（SWR）が頻繁に観察できる。SWRは記憶の固定化に重要な役割を果たすと考えられている。SWRの最中には、覚醒中の経験に関連した神経活動パターンが再活性化され、高速でリプレイ（再生）されることが分かっている。しかし、睡眠不足がSWRやそれに伴う再活性化・リプレイにどのように影響するかは、これまでほとんど研究されていなかった。 研究チームは、ラットの海馬に電極を埋め込み、神経活動を記録できるようにした。ラットには新しい迷路を探索させ、その後、十分な睡眠を取らせる自然睡眠グループと、睡眠不足状態に置くグループに分けた。そして、それぞれのグループでSWRの特徴と、SWR中の神経活動パターンを比較した。 その結果、興味深いことが分かった。SWRの発生頻度自体は、睡眠不足グループでも自然睡眠グループと同じかそれ
ミニ脳16個入「バイオプロセッサ」 消費電力通常の100万分の1、APIでアクセス可能、研究者向けサブスクも【研究紹介】 レバテックラボ（レバテックLAB）
スイスのバイオコンピューティングスタートアップ企業「FinalSpark」の研究者らが発表した論文「Open and remotely accessible Neuroplatform for research in wetware computing」は、16個のヒト脳オルガノイド（人間の脳の幹細胞を培養して作られる小さな脳のような構造体）を組み込んだバイオプロセッサを提案した研究報告である。同社のプレスリリースによると、このプロセッサは、従来のデジタルプロセッサの100万分の1以下の消費電力を実現できるという特徴を持つ。 ▲電極と接続されている脳オルガノイド このプロセッサには、生体組織であるヒト脳オルガノイドを収容する4つの多電極アレイ（MEA）が使用されている。 各MEAには4つのオルガノイドが収容されているため、計16個の脳オルガノイドが組み込まれている。各オルガノイドは、電気刺
赤ちゃんは言語をどう学ぶのか？ヘッドカメラでAIを訓練した結果
幼児の頭部に装着したビデオカメラの映像を用いて訓練されたニューラル・ネットワークは、大規模言語モデルよりもはるかに少ないデータで、単語と対象物を一致させられるようになることがわかった。 by Cassandra Willyard2024.02.05 14 20 人間の赤ちゃんは、どんなに優れた大規模言語モデルよりもはるかに高い学習能力をもっている。オープンAI（OpenAI）の「チャットGPT（ChapGPT）」がまともな英語を書けるようになるには、数百万～1兆語の単語を用いた膨大なデータセットによる訓練が必要だった。それに比べて子どもがアクセスできるデータ量ははるかに少ないが、3歳までにはかなり高度なコミュニケーションが可能となる。 ニューヨーク大学の研究チームは、人工知能（AI）が赤ちゃんと同じような方法で学習できないかと考えた。はるかに少量のデータセット、つまり会話を学ぶ一人の子ども
人間の脳細胞を電極の上に置いてつくった人工知能。日本語の音声認識を実現【研究紹介】
人間の脳細胞を電極の上に置いてつくった人工知能。日本語の音声認識を実現【研究紹介】 2023年12月13日 米Indiana University Bloomingtonなどに所属する研究者らが発表した論文「Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence」は、人間の脳細胞を用いて基本的な音声認識を行うAIシステムを提案した研究報告である。 このシステムは、生きている脳細胞の塊、すなわち脳オルガノイドを利用している。脳オルガノイドは、幹細胞を特定の条件下で育成することによって人工的に作られる、数ミリメートルの神経細胞の塊（ミニ脳組織）である。この脳オルガノイドは、最大で1億の神経細胞を含んでおり、計算に使用される。この脳オルガノイドは、成熟したニューロン、アストロサイト、神経前駆細胞など、さまざまな脳細胞のアイデン
行動モデルに沿った意志力に頼らない良い習慣の作り方｜ひぐ
こんにちは、Wantedlyでデータサイエンティストをしているひぐ(@zerebom_3)と申します。 1年ほど前に、社内の先輩(@potsbo)との1on1で、"仕事ができるようになりたくて高い目標(ex. 業務外で毎週X時間勉強する)を建てるが、結局続かず、能力も伸びない。自己肯定感も下がってしまう。どうしたら良いか。😭"と相談しました。 そのとき、”意志力に頼らず、仕組みを使って習慣をコントロールできると成果を上げられるようになるよ"とアドバイスをいただき、隔週で自分の習慣の作り方についてレクチャーしてもらいました。 その結果、仕事・業務外でもアウトプットの量を増やし、能力を身につけられたと感じています。例えば、業務外においては、2023/01 ~ 07の7ヶ月で下記のようなインプット・アウトプットができました。 - Zennへの記事執筆7本 - 外部登壇2本 - Kaggle 銀
イーロン・マスクの脳に埋め込むブレインコンピューターインターフェースを開発するNeuralinkが初のヒトでの臨床試験に向けて被験者を募集開始
イーロン・マスク氏が創業した「Neuralink」は、脳に埋め込み外部機器とワイヤレスで通信するブレイン・コンピューター・インターフェイス(BCI)を開発する企業です。Neuralinkは独自に開発しているBCIを用いたヒト臨床試験を実施予定となっており、公式サイト上で被験者の募集を開始しています。 Neuralink’s First-in-Human Clinical Trial is Open for Recruitment | Blog | Neuralink https://neuralink.com/blog/first-clinical-trial-open-for-recruitment/ Neuralink clinical trial seeking humans subjects | Mashable https://mashable.com/article/neura
GPTなどの大規模言語モデルは脳科学・記号論・言語学の観点で驚くほど良くできている｜梶谷健人 / 新著「生成AI時代を勝ち抜く事業・組織のつくり方」
大規模言語モデルの優秀さの秘訣ChatGPTなどに代表されるサービスで採用されている大規模言語モデル（LLM）によって、AIは今までとは比べ物にならないくらい自然な対話ができるようになった。 なぜLLMでは自然な対話ができるかというとその秘訣の1つは、LLMは大量のテキストを学習する際に、文章内の単語を「ベクトル（向きと長さを持つ数学的な量）」に変換して処理しているからだ。 GPTでは各単語は数万という次元でベクトル化されており、単語ベクトルは意味が近いほどベクトル同士の距離が近くなる。 https://openai.com/blog/introducing-text-and-code-embeddingsこれこそが大規模言語モデルがここまで高い言語能力を獲得したポイントであるが、たまたま最近読んだ脳科学、言語学、文字学の本の中で、このLLMにおけるベクトル化の仕組みは非常に理にかなってい
GPTとfMRIを使って脳から言葉を読み取ることに成功、テキサス大が論文発表 | Ledge.ai
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脳波から「聞いていた音楽」を再構成することに成功、再構成した音楽を聴けるムービーもあり
カリフォルニア大学バークレー校の研究チームが脳波を分析して「聞いていた音楽」を再構成する技術を開発しました。開発された技術では音階の変化やフレーズの一部を判別可能なほど鮮明に音楽を再構成できます。 Music can be reconstructed from human auditory cortex activity using nonlinear decoding models | PLOS Biology https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002176 Brain recordings capture musicality of speech — with help from Pink Floyd | Berkeley https://news.berkeley.edu/2023/08/15/releases-20230811 研究チームは
イーロン・マスクの脳直結デバイスは、数々の課題を技術でねじ伏せた
イーロン・マスク氏が2016年に創設したBMI（Brain Machine Interface）のスタートアップである米ニューラリンク（Neuralink）は、2019年7月17日に新開発のデバイスや今後の研究方針などを発表した。神経科学者としてBMIの研究を手掛けた経験を持つハコスコ代表取締役の藤井直敬氏は、ニューラリンクの取り組みを「極めて真っ当なアプローチ」と高く評価する。藤井氏にそのポイントを3回にわたって解説してもらう。（日経 xTECH編集部） BMIは、脳と人工デバイスを接続するための生体インターフェースである。BMIと聞くと、映画「マトリックス」などのSFを思い出す人が多いだろうが、BMIの研究そのものは実は半世紀近く前から行われている。一般の人からすると、最近になってニューラリンクが突然始めたように見える技術も、実は数十年の神経科学の研究成果の上に成り立っている。それらの
どうすれば脳を「理解」できるのか：「コンピュータチップの神経科学」から考える - 重ね描き日記（rmaruy_blogあらため）
今回は「探求メモ」の特別版といった位置づけで、長めの記事を投稿します。2017年に出た神経科学についてのちょっと面白い論文を読み、友人と議論しながらあれこれ考えて書いたものです。昆虫の神経科学と合成生物学を研究している、鈴木力憲（@Mujinaclass）氏との共著です。この文章は、鈴木氏の研究ブログにも同時掲載されています。（同ブログには、研究者として本稿を書いた意図をまとめた「序文」がありますので、このテーマのご専門の方はまずそちらをご覧ください。） どうすれば脳を「理解」できるのか：「コンピュータチップの神経科学」から考える 文章：丸山隆一（@rmaruy）・鈴木力憲（@Mujinaclass） 近年、神経科学の進歩がすさまじい。さまざまな技術革新によって、脳に関して得られるデータは飛躍的に増えた。「記憶を書き換える」「全脳をシミュレーションする」といった華々しい研究の数々は、神経科
脳をまるごと冷凍保存して電脳化に備えるスタートアップが登場、ただし処置を施すと100％死に至る
by Domiriel 「人間の意識をコンピューターにアップロードする」という考えは、SFの世界だけではなく、科学者も夢見るアイデアです。今はまだ技術的に不可能に近いものがありますが、「将来的にコンピューターへ意識のアップロードが可能となった場合に備えて、人間の脳をまるごと長期冷凍保存する」というサービスを、アメリカのスタートアップ「Nectome」が提供する予定と発表しました。 Startup can preserve your brain for future upload, but it’s ‘100 percent fatal’ https://www.digitaltrends.com/cool-tech/nectome-brain-embalm-mind-uploading/ 私たち人間の脳は1000億個以上のニューロン(神経細胞)が複雑に絡み合い、巨大な神経回路を構成していま
人間の脳の形状に起こった比較的最近の変化が人類を大きく発展させた
ヒト(現生人類)とネアンデルタール人などの絶滅したヒト属との大きな違いとして、頭の形状(脳の形状)が挙げられています。人類を大きく発展させたのは、ヒトの歴史では比較的最近に起こった脳形状の急激な変化によることを裏付ける研究結果が発表されました。 The evolution of modern human brain shape | Science Advances http://advances.sciencemag.org/content/4/1/eaao5961 Humans got a brain upgrade less than 200,000 years ago, and it made us what we are today https://www.zmescience.com/science/human-brain-modern/ ヒトが高度な認知能力を持つのは、脳が大き
シジュウカラの音声言語、単語から指示対象をイメージする能力を確認
従来、動物の音声コミュニケーションは、話し手が聞き手の行動を機械的に操作する単純なものであると考えられてきました。本研究は、この枠組みを覆しうる大きな成果です。「リンゴ」と聞くと赤いリンゴを頭に思い描くように、シジュウカラも「ヘビ」を示す鳴き声からヘビをイメージできるのです。私たちが会話の中で用いる様々な認知能力は、実は他の動物にも広く進化しているのかもしれません。 概要 シジュウカラは天敵のヘビをみつけると、「ジャージャー」と聞こえる特別な鳴き声を発し、仲間に警戒を促します。この鳴き声は、ヘビに遭遇した時以外に発せられることがないので、「ヘビ」を示す単語（名詞）であるかもしれません。もしそうであれば、ヒトの言語と同様に、仲間のシジュウカラ（聞き手）にヘビのイメージを想起させる可能性があります。 そこで本研究では、このヘビ特異的な鳴き声が、仲間のシジュウカラ（聞き手）にヘビに関する視覚イメ
脳はいかにして現実を認識するのか──『あなたの脳のはなし: 神経科学者が解き明かす意識の謎』 - HONZ
我々は”現実”をありのまま受け取っているわけではない。いったん視覚情報や触覚情報といった身体表面から情報を受け取り、それを脳で解釈することによってはじめて”人間用に最適化された、人間用の世界”を構築する。我々はある種のフィクションの世界を生きているわけだ。 と、大層な語りだしではじめたけれども、本書はそうした現実の解釈機関である脳についての一冊だ。著者のデイヴィッド・イーグルマンは日本でも『あなたの知らない脳──意識は傍観者である』で知られる神経科学者で、巧みな文章で脳科学の世界を紹介する伝達者である。本書は著者が監修・出演した(世界で人気なのだ)BBCのテレビ番組の書籍版であり、「人はどうやって決断を下すのか」、「人はどうやって現実を認識するのか」など縦横無尽に語ってみせる。 本書だけで脳科学が全てわかるわけではないが(そんな事はどんな本でも無理だ)、分野の動向を概観し、入り口とするため
世界初 四肢まひ患者、脳に埋めた電極の信号で自ら食事 報告
四肢まひ障害を持つビル・コシャバーさん。英医学誌ランセット提供（2017年3月29日提供）。(c)AFP/THE LANCET/Case Western Reserve University 【3月29日 AFP】（更新）約10年前に交通事故に遭って以来、両肩から下がまひした状態だった米国人男性が脳に電極を埋め込む手術を受け、ケーブル、コンピューターのソフトウエアを駆使して脳と筋肉の回路を復活させ、自ら食事ができるまでに回復したとの画期的な医療報告が29日、英医学専門誌「ランセット（Lancet）」で行われた。 目覚ましい進歩のポイントは神経プロテーゼ（人工器官）を使用し、脊椎損傷部分を治療せずにむしろ迂回（うかい）したことにある。 研究論文の筆頭著者である米ケース・ウエスタン・リザーブ大学（Case Western Reserve University）のボル・アジボアイ（Bolu Aj
今まで未解明だった「音楽」が脳で処理されるメカニズムが明らかに
By Christian Weidinger 「音楽を聴く」という行為を物理的に見ると、空気の振動が鼓膜を震わせることで生じた電気信号を脳が感知して音を感じる、ということになりますが、なぜ人間は音を「音楽」として認知し、さらには心地の良いものであると感じるのかは脳科学が発達した現代でもあまりよくわかっていませんでした。そんな脳の秘密が、徐々に明らかになってきています。 New Ways Into the Brain’s ‘Music Room’ - The New York Times http://www.nytimes.com/2016/02/09/science/new-ways-into-the-brains-music-room.html 人間の脳には聴覚野と呼ばれる領域があり、耳の神経からの信号を受け取って「音」として知覚する仕組みが備わっています。しかし、手を叩いたり物が地面
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