ジョン・F・ケネディは大統領に就任してから1年半が経ち、アメリカの科学者たちに10年の終わりまでにアメリカ人を月に連れて行くよう呼びかけた。 バラク・オバマは最近の一般教書演説で、月に手を伸ばす彼のバージョンになる可能性があることをほのめかした。科学者に脳の謎を解いてもらいたい。
オバマ氏の任務はより重いリフトになるでしょう。
彼は政府が「最高のアイデアに投資する方法」の優れた例として脳の研究を引用する以外、あまり詳しくはしなかった。しかし、先週、ジョン・マークオフによるニューヨーク・タイムズの記事は多くの空白を埋めた。 。 オバマの壮大な野望は、脳活動マップと呼ばれるものであり、すでにBAMと呼ばれていますが、神経科学者、政府機関、民間財団、テクノロジー企業を含む大規模な共同研究が必要です。脳は実際に思考、記憶、意識を生み出します。
アルツハイマー病の答えは？
ホワイトハウスは、予算案の一環として、来月早々にその大きな計画を公式に発表する予定です。 推測では、今後10年間で30億ドルもの費用がかかる可能性があります。
現在、年間3億ドルの価格でプロジェクトを提案するのは奇妙な時期に思えるかもしれません。予算ハッキングの隔離が今週後半に始まると予想されます。 だからこそ、オバマ氏は詳細については軽かったが、脳マッピングの使命を、ヒトDNAのすべての遺伝子をマッピングするために連邦政府が資金提供した主要な研究イニシアチブであるヒトゲノムプロジェクトと比較することを強調した。 最終的には38億ドルかかりましたが、2年前の2003年に目標を達成し、2010年までにインパクト調査によると、経済に8000億ドルを返しました。
BAMが、うつ病、統合失調症、自閉症の原因となる脳内で何が起こっているのかを科学者が理解するのを助けるのに、BAMが大きな影響を与えることは間違いありません。 そして、アルツハイマー病の治療法を見つけるために、幸運にも何十億も費やしてきた製薬会社にとって確かに恩恵になる可能性があります。 1998年以降、アルツハイマー病の治療薬を見つける試みは100回以上失敗し、2050年までに世界中の1億1500万人に影響を与えると予想されています。
それはすべてツールです
明らかに、脳を解明しようとする医学的理由がたくさんありますが、現実的には、見通しは何ですか？ 確かに、脳スキャンは、科学者がさまざまなタイプの行動中に脳のどの部分がより活発であるかを確認するのに役立ちましたが、それは30, 000フィートの視野です。 個々の脳細胞がどのように情報を伝達するかについてほとんど何も伝えず、それをニューラルネットワークがそれを行動に変換する方法についてはさらに少ない。
近年、研究者たちは、国立衛生研究所が資金を提供しているヒューマンコネクトームプロジェクトを通じて、脳がどのように組織されているかを理解する上で大きな進歩を遂げました。 しかし、それはより多くの静的なニューラル接続のマップを作成するように設計されています。
次の重要なステップは、これらの接続を介して情報がどのように処理されるか、どのニューロンがそのプロセスの一部になるかをリアルタイムで確認できるようにすることです。 または、昨年の論文でBAMを提案した科学者の1人であるハーバードの生物学者ジョージチャーチは、「ワイヤーだけでなく、ワイヤーを通過するメッセージも見たい」と説明しています。
鍵となるのは、何千もの、おそらくは何百万ものニューロンのすべてのブリップを記録することにより、科学者が思考プロセスを追跡できるようにする技術をいかに迅速に開発できるかです。 現在の技術では、一度に約100個のニューロンの活動を記録することができます。これは、ニューラルネットワークのスライスが小さすぎて、多くのことを説明するのに役立ちません。 しかし、Greg MillerがWiredウェブサイトの最近の記事で述べたように、いくつかの最先端の生物学的またはナノツールが開発中です。「数十万のナノワイヤ電極を、組織の損傷を最小限に抑えながら、脳とニューロンを盗聴します。」
大きいほうが本当に良いですか？
BAMに資金が提供されると、多くの神経科学者が興奮します。 すべてではありません。 その点については、ヒトゲノムプロジェクトとも月とのミッションとも本当に比較できないことを既に指摘しています。 これらの取り組みはどちらも非常に挑戦的ではありますが、明確に定義可能な目標がありました。 しかし、BAMの成功をどのように識別しますか？ 何十万ものニューロンの活動を記録できれば、思考がどのように起こるかを本当に説明できるでしょうか？ 誰も本当に知りません。
他の科学者は、その知名度の高いBAMが他の神経科学研究からドルを流出させる可能性があることを懸念しています。 特に関与する政府機関の1つは、実験技術に資金を提供する国防総省の機関であるDARPAであるため、一部の作家はマインドコントロールの幽霊を上げています。
The New Yorkerで執筆しているGary Marcusは、BAMのようなプロジェクトがそれほどモノリシックでなければ、より効果的かもしれないと主張しています。 彼は、5つの小さなプロジェクトに分割し、それぞれが脳機能の異なる側面に焦点を当てるべきだと主張します。
しかし、彼はまた、議会が主要な神経科学プロジェクトのために資金を調達するのをやめると、皮肉なことに頭脳流出の危険を冒すと警告している。 1月、欧州諸国のグループは、コンピューター内の脳のすべてのプロセスをシミュレートしようとするHuman Brain Projectと呼ばれる独自の巨大な神経科学の取り組みに10億ドル以上を費やしました。
マーカスを書きます：
「それがその大きな目標を達成するかどうかにかかわらず、ヨーロッパのプロジェクトは確かにかなりの数の小さな科学的進歩につながるでしょう。 米国がそれに追随しない場合、我々は神経科学でのリードを失い、人類レベルの人工知能や直接的な脳コンピュータのような、地平線上で最大のゲームを変える産業のいくつかに追いつくことになりそうです。インターフェイス–両方のフィールドは米国で作成されました。」
頭の体操
脳の研究から得られた最近の他の発見は次のとおりです。
- マウスとマウスを見ている男性：スタンフォード大学の研究者は、脳に蛍光タンパク質を混入させた後、マウスの脳活動をリアルタイムで追跡できました。 彼らは、ケージの周りを走り回ったときに、脳のどの部分が光っているかを見ることができました。
- それは、鳥が頭の中で歌を止められることを意味しますか？：そして、デューク大学の科学者チームは、音を歌って模倣できる鳥は、人間の脳に似た方法でオン/オフできる遺伝子を脳に持っていることを発見しました。
- 彼女は子宮を照らします：初めて、発達中の人間の胎児のMRIは、脳の異なる部分の間のコミュニケーション信号を示しました。 ミシガン州のウェイン州立大学の科学者は、彼らの研究が自閉症とADHDの早期治療につながることを望んでいます。
- しかし、口がどのように口に入るかについてはまだ何もありません：カリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究者は、顎、唇、舌を制御する神経から、それを実現するニューラルネットワークをレイアウトして、スピーチのプロセスをマッピングしていました喉頭を操作する人に。
- プロテインブーストについて話す：女性が男性よりも話す理由について生物学的な説明があります。 調査によると、女性は1日平均20, 000語、男性は平均約7, 000語を話しています。 先週Journal of Neuroscienceで発表された研究によると、それは彼らが言語コミュニケーションにリンクされている脳内のタンパク質のレベルが高い傾向があるためかもしれません。
ビデオボーナス： BBCジャーナリストが自分の脳の配線のツアーを取得します。
Smithsonian.comからの詳細
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