目を閉じて。 何が見えますか？ 形成される画像はすべて、意識的な精神的風景の一部です。 しかし、脳があなたの周りの世界をどのように処理するかは、科学の謎のままです。
過去には、人間の脳が視覚入力をどのように理解しているかの複雑さをからかうことはほとんど不可能でした。 科学者が作業中の個々のニューロンを直接観察できるようになったのは最近までではありませんでした。 現在、シアトルのアレン脳科学研究所は、この新しいテクノロジーを使用して異常な方法で認知を調査するためにアレン脳観測所を立ち上げています。マウスは映画を見るようになっています。
このプロジェクトには、遺伝子操作された25匹の実験用マウスが含まれており、発射時にニューロンが点灯する、とフォーブスの Arlene Weintraubは報告しています。 各マウスの頭部には小さな窓が埋め込まれているため、研究者は視覚野の蛍光ニューロンを観察できます。
Orson Wellesの1958 Touch of Evilのオープニングからのクリップを見ながら、げっ歯類はトレッドミルで走りました。 画像が画面の前に表示されると、研究者は二光子顕微鏡で脳の活動を記録しました。
NPRのJon Hamiltonによれば、これは研究にとっては珍しい選択のように思えるかもしれませんが、このカルトクラシック映画の3分のオープニングシーンは、研究に合わせて作成されたようです。 「白黒であり、コントラストが良く、多くの中断を伴うことなくロングショットが得られます」とアレン研究所の最高科学責任者であるクリストフ・コッホは説明します。
映画はネズミにヒットしたように見えた。 プロジェクトの上級調査員であるR. Clay Reidは、18, 000個のモニターされたニューロンが点灯したことをWeintraubに伝えます。 「映画の過程で、ニューロンはさまざまな時間に、興味深い方法で、さまざまな部分に反応しました」と彼は言います。 「これらの刺激に対する異なるニューロンの反応がどれほど多様であったかは非常に注目に値します。」
ニューロンが発火したときとその強度を記録した顕微鏡。 そのデータを画面上の画像と相関させることにより、研究者は各ニューロンの機能をマッピングすることができました。 たとえば、一部のニューロンは、画面に垂直線が表示されたときにのみ起動しました。 カメラがパンしたときに点灯するものもあります。 また、マウスや昆虫や動物の画像や白黒の棒の画像を表示するなど、ニューロンがどのように反応したかを記録するなど、他のいくつかの実験も実施しました。 このプロジェクトには4年かかり、360の実験セッションを行い、30テラバイトのデータを生成しました、とNatureの Helen Shenは報告しています。
Wiredの Brendan Cole氏は、この調査ですでにいくつかの異常なパターンが明らかになっていると報告しています。 たとえば、マウスが蝶の写真を見たときに発火する同じニューロンは、映画の間にカメラがパンしたときにも点灯します。 なぜ正確には知られていないが、アレンの研究者は、より広い科学コミュニティが彼らがそれを理解するのを助けることを望んでいる。
そのため、オープンソースのAllen Brain Atlasの一部としてデータセットを公開しました。 このプロジェクトは、2006年以来、マウスと人間の脳に関するさまざまなデータをホストしており、Microsoftの共同創立者であるPaul Allenの人間の脳をマッピングする野心的な5億ドルのプロジェクトの一部です。
「これは基本的に大当たりです」とエール大学の計算神経科学者スティーブン・ザッカーはシェンに語ります。 「まるで誰かが世界中の理論家のために世界最大の神経科学研究室への扉を開いて、「さあ、データを使ってみてください」と言ったようです。」
これらの18, 000個のニューロンは非常に小さなスタートにすぎません。 「終了する頃には、オンラインの完全な百科事典データセットになり、科学者が共有して出発点として使用できるようになります」とリードはWeintraubに語ります。 次のステップは、マウスが他のタスクを実行する際のマウスの監視に作業を拡大することです。 それらを映画に戻すことを含むかどうかについては、まだ何も語っていない。
