トップ > 環境・科学 > 科学・技術

遠く離れたラットの脳を接続、米・ブラジル間で成功

2013年3月4日 15:16 発信地:パリ/フランス

このニュースをシェア

遠く離れたラットの脳を接続、米・ブラジル間で成功
英科学誌ネイチャー(Nature)に掲載された2匹のラットの脳をつなげ、信号を送受信する研究の画像(2013年2月27日提供)。(c)AFP/NATURE/Katie Zhuang, Laboratory of Dr. Miguel Nicolelis, Duke University
【3月4日 AFP】複数の頭脳をつなぎ合わせて「スーパー脳」を創造する試みとして、遠く離れた北米と南米の実験室にいるラットの脳を電極でつなぎ、片方のラットが覚えたことを別のラットに伝えることに成功したという。2月28日の英科学誌ネイチャー(Nature)系オンライン科学誌「サイエンティフィック・リポーツ(Scientific Reports)」に報告が掲載された。

 ラットの大脳皮質に電極を埋め込み、南米ブラジル・ナタル(Natal)の研究機関にいるラットから米ノースカロライナ(North Carolina)州の大学研究室にいるラットにインターネットを経由して信号を送り、米国側のラットが報酬をもらうのをブラジル側のラットに助けさせた。

 この成功は、動物の脳をつなぎ合わせた「有機コンピューター」の創出の道を切り開くものだと、ブラジルの神経生物学者ミゲル・ニコレリス(Miguel Nicolelis)氏は語る。「われわれは2つの脳を機能的に連関させることに成功した。2つの脳で構成されるスーパー脳を創出したのだ」

■遠方のラットから送られた電気信号でタスクを解決

 論文によるとニコレリス氏率いる研究チームは、喉が渇いたラットに基本訓練を施し、光がついた時にレバーを押せば水が出てくることを覚えさせた。次に極小の電極をラットの脳に埋め込み、細いケーブルでコンピューターにつなげた。

 ブラジル側の水槽内にいるラットは「エンコーダー」係。水が出る仕掛けを理解すると、脳から一連の電気信号が発信され、北米側の水槽でそっくりな仕掛けを目の前にしている「デコーダー」係のラットの脳皮質にリアルタイムで届く。すると南米にいる「仲間」から送られた信号によって北米のラットもすぐに水を飲むことができた。「(いわば)2匹の動物が協力してタスクを解決した」とニコレリス氏は説明している。

 北米側のラットが受け取ったのは、思考でもなければ視覚情報でもないという。エンコーダーのラットが様々なタスクを達成した際の脳信号の変動は、明確な電気信号パターンに置き換えられ、デコーダーのラットに送信される。このパターンの有用性にデコーダーのラットが気付くと、パターンはデコーダーのラットの視覚処理や触覚処理に統合されるのだという。

「2匹目のラットは、1匹目のラットが下した決定についての統計的なパターンを理解することを覚える。そのパターンと決定との間に関連付けを行うのだ」とニコレリス氏は述べる。「ラットは触覚的な刺激を多少感じているかもしれないが、被験者に尋ねることもできないので、われわれにはどのようなものか表現しようがない」

■脳をつなげた有機コンピューターの可能性

「(実験は)脳をつなぎ合わせて、すべての脳が相互作用するような、脳のネットワークを作る可能性を示している」とニコレリス氏は語る。ただ、こうした実験が人間ではなく実験動物でのみ行われることを急いで付け加えた。

「ラットの脳でも霊長類の脳でも、複数の脳をつなげれば、現在我々が知る全てのデジタル・コンピューターのような『チューリングマシン』ではない、非チューリングマシンの有機コンピューターを作ることがおそらく可能だ。そうなれば『ヒューリスティック』で(経験則にのっとり)、アルゴリズムを使わずに有機ハードウエアに基づいた確率論的な意思決定が用いられるだろう」

 依然、不明確なのは「皮質可塑性」と呼ばれる現象で、デコーダー側のラットがいかにしてエンコーダー側の信号を自分の心的空間に統合しているのかという点だ。ニコレリス氏は「実験で基本的に示されたことは、デコーダー側の動物は自分の脳の中にある地図の延長として、別の動物を組み入れることができるという点だ。しかし、それがいかにして行われているのかは分かっていない」と語った。

■次の目標はW杯ブラジル大会

 この実験は米ノースカロライナ州ダーラム(Durham)にあるデューク大学(Duke University)とブラジル・ナタルにあるエドモン&リリー・サフラ・ナタル神経科学国際研究所(Edmond and Lily Safra International Institute for Neuroscience of Natal)で行われた。

 ニコレリス氏は10年ほど前、実験用サルの脳の電気信号によってロボットアームを動かした先駆的実験で一躍名を知られるようになった。次の目標は2014年に開催されるサッカーW杯ブラジル大会(2014 World Cup)で、下半身まひの患者にブレーン・マシン・インターフェース(BMI、脳介機装置)で義肢を操作してもらい、開会式のキックオフを行うことだ。(c)AFP/Richard INGHAM
メディア・報道関係・法人の方向け 写真・動画 購入のお問合せ>

こんな記事も読まれています

あわせて読みたい

話題の記事

環境・サイエンス 新着一覧へ>

トップストーリー

ピックアップ

人気記事>