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ニューロン

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1: 2018/01/29(月) 17:15:14.04 ID:CAP_USER
人間の脳と同じ構造を持つプロセッサーを開発することでより高い処理能力と高エネルギー効率を実現しようとする試みは、多くの研究者たちが行っているところです。
2018年1月26日付のScience Advancesではそんな試みの1つである「人工ニューロン」に関して、人工シナプスを毎秒10億回以上発火させることができ、かつ必要なエネルギーは有機的なシナプスの1万分の1というシステムについて発表されています。

Ultralow power artificial synapses using nanotextured magnetic Josephson junctions | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/1/e1701329

Artificial neurons compute faster than the human brain
https://www.nature.com/articles/d41586-018-01290-0

NIST's superconducting synapse may be missing piece for 'artificial brains' | EurekAlert! Science News
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-01/nios-nss011818.php

Googleの自動画像分類や言語学習プログラムに使われているような、人間の脳を模倣した人工知能(AI)のソフトウェアはコンピューターを大きく進歩させました。
しかし、これらのソフトウェアは人間がタスクを行うよりもはるかに多くのパワーを必要とするので、
既存のハードウェア向きとはいえません。

アメリカ国立標準技術研究所(NIST)は人間の脳のような仕組みのソフトウェアをより効率的に動かせる、神経形態学的なハードウェアの開発に力を入れている機関の1つ。
既存のハードウェアのトランジスタは一定間隔で1か0かの精密な情報を処理しますが、NISTの「神経形態学的な」ハードウェアは人間のニューロンのように異なるタイプの信号を作り出し必要時に応じて発火を起こすことで、複数のソースから得た小さな情報を蓄積していきます。
この仕組みによって少ないエネルギーでソフトウェアを動かすことができるとのこと。

ただし、ギャップ(シナプス)のあるトランジスター間で情報を送らなければならない時、伝導の効率は悪くなってしまいます。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/01/29/artificial-neurons-human-brain/0001.png

GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20180129-artificial-neurons-human-brain/
ダウンロード


引用元: 【物理学/研究】人間の脳を模倣した「人工ニューロン」でコンピューターは人間以上の速度で処理できるように[18/01/29]

人間の脳を模倣した「人工ニューロン」でコンピューターは人間以上の速度で処理できるようにの続きを読む

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1: 2018/01/24(水) 19:55:41.89 ID:CAP_USER
「脳は体を支配している」という考え方は長い間支配的でしたが、近年になって胃腸が「第2の脳」と呼ばれるなど、人間の体は脳だけによって動かされているのではないことがわかってきています。
脳神経科学者のアントニオ・ダマシオ氏も「脳は体を支配するのではなく、調整している」という考えを持っている一人であり、「脳の偉大さ」を誇張する風潮とは異なる考えを示しています。

The Evolution of Pleasure and Pain
http://nautil.us/issue/56/perspective/antonio-damasio-tells-us-why-pain-is-necessary

ダマシオ氏は「情動」の研究者として世界で名をはせている人物。
現代では、「脳は体においてコンピューターのように作用し、支配的な位置で体の他の部分に指令を送っている」という考え方、すなわち「脳中心」の考え方を持っている人も少なくありません。
しかし、ダマシオ氏は「体が脳や心に影響を与えるのと同じように、脳は体に影響を与える」として、脳と体が相互作用している分離不可能なものであること、そして脳と体による有機体は「環境」と強く相互作用していることを主張しています。

そんなダマシオ氏の新刊「The Strange Order of Things: Life, Feeling, and the Making of Cultures」は「感情」そして「生物的進化はどうして人間を種として繁栄させたのか」ということに焦点を当てたもの。
なぜ人が科学に拍車をかけ、薬や宗教、芸術を作り出せたのかに迫っています。

科学者のフランシス・クリックは「人間の考えや感情精神などは全てニューロンに他ならない」という考え方を持っていましたが、クリックと友人であったダマシオ氏は「人間の行動や精神はニューロンだけでは成立しない」という全く反対の考え方を持っています。
神経系は体のそのほかの部分と絶えず協力し相互作用を行うことで機能しており、これは神経系が組織体のアシストを第一に行っていることからも明らかであるとのこと。

進化の過程で有機体は内分泌系・免疫系を手に入れ、代謝を行うようになりました。
すると、このような活動を同時に行えるよう調整する役割が必要になり、神経系がその役割を担ったのです。
このことから、脳は体を「支配」しているのではなく、全体の流れがスムーズになるよう「調整」しているのだというのがダマシオ氏の考え方。

そして何百万年もの間でプロセスが発達していき、神経系は体内の調整だけでなく、「外側の世界」と「内側の世界」の調整を行うようになります。
「これが『大脳皮質』という名の神経系が行うことです」とダマシオ氏は語っており、人間が認識・記憶・推理・操作・翻訳などさまざまなことが可能になったわけです。

ダマシオ氏は「The Strange Order of Things」全編を通してホメオスタシスの重要さを説いています。
ホメオスタシスは「恒常性」とも呼ばれ、「均衡」と同じものとして考えられることもありますが、
ダマシオ氏によれば、これは誤りとのこと。なぜなら、「死」もまた均衡の取れた状態であるからです。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180123-evolution-of-pleasure-and-pain/
ダウンロード (2)


引用元: 【脳科学】脳は体を「支配」しているのではなく「調整」している[18/01/23]

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1: 2018/01/14(日) 13:35:54.86 ID:CAP_USER
毎日発表される論文を眺めていても飽きないのは、重要な発見や新しい考えに出会うだけでなく、馬鹿げて研究の対象になどなりえないと思うようなことが結構真面目に研究され、論文になっていることを知り、ホッとすることができる点だ。

(中略)

今日紹介する英国・ノッチンガム大学からの論文もそんな研究の一つで、「また面白いタイトルで人を引きつけて」と読み始め、「あくびの研究は重要だ」と真面目に読み終わることになった。
タイトルは「A neural basis for contagious yawning(あくびがうつる神経的基盤の一つ)」で、9月11日号のCurrent Biologyに掲載された。

確かに誰かがあくびを始めると、あくびが広がるという現象は誰もが経験している。
個人的には、前の日に飲みすぎたり、話に飽きたり、部屋の炭酸ガス濃度が上がるからではと単純に考えていたが、この現象が真面目に研究されてきたことが論文を読むとよくわかる。

これまでの研究で最も有力な説は、ミラーニューロン仮説だ。

ミラーニューロンは、サルがエサを取る行動時に活動する神経を調べていたイタリアの研究者が、サル自身がエサを取るときだけでなく、たまたまサルが実験に関わる研究をしていた研究者が同じエサを掴んだのを見たサルの脳でも同じように興奮する神経があることに気づいて発見された細胞だ。

要するに、他の個体の行動を自分の行動に映すのに関わる神経細胞だ。
この説では、あくびがうつるのは、ミラーニューロンが興奮して行動を真似ようとすることが原因になる。
実際、あくびがうつるのは人間以外の動物でも見られる。

しかし、MRIを用いた研究では、人間のミラーニューロンがあくびで興奮する証拠はなく、また個人差が大きいことから、ミラーニューロン仮説の可能性は低い。

もう一つの仮説が、他人のあくびが私たちの本能を刺激して、相手を真似る行動を誘発するという仮説がある。実際、生後すぐの赤ちゃんでは、あくびも含めて他人の真似をする回数が多いが、3歳児をすぎるとただ身振りを真似る行動はなくなる。
この本能の名残があくびがうつる現象として大人になっても残っているという考えだ。

詳細・続きはソースで

aasj
http://aasj.jp/news/watch/7320

ダウンロード


引用元: 【脳科学】あくびがうつる現象の脳科学(Current Biology掲載論文)

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1: 2017/11/07(火) 03:15:48.21 ID:CAP_USER
 同志社大学生命医科学部の池川雅哉教授らのグループは10月17日、アルツハイマー病(AD)脳に蓄積するアミロイドベータ(Aβ)の網羅的解析を、イメージングマススペクトロメトリー(IMS: Imaging Mass Spectrometry)法を用いて、可視化することに成功したと発表した。

●アルツハイマー病とは

 アルツハイマー病は、不可逆的な進行性の脳疾患で、記憶や思考能力がゆっくりと障害される病気である。
この疾患は、1906年に、アロイス・アルツハイマー博士が発見。博士は患者の脳を調べ、多数の異常な凝集体(老人斑)と、線維のもつれ(神経原線維変化)を発見した。

 脳内の老人斑(Aβ)と神経原線維変化(タウ)の2つのタンパク質は、アルツハイマー病の主な特徴だという。
3つ目の特徴は、脳内の神経細胞(ニューロン)間の連結の消失である。
この3つの特徴から仮説を立てて、アルツハイマー病発生のメカニズムの研究や新薬が研究されているようだ。

 治療によりアルツハイマー病の症状の悪化を抑えられる場合もあるが、この深刻な疾患に対する治療法はないのが現状である。

続きはソースで

財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20171029/408479.html
images


引用元: 【医学】同志社大、アルツハイマー病の脳内分布の可視化に成功 

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1: 2017/08/29(火) 15:42:28.38 ID:CAP_USER9
http://www.afpbb.com/articles/-/3140817?act=all
AIのさらなる飛躍 「匂いを嗅ぐ」コンピューターチップ
2017/08/29 13:32(アルーシャ/タンザニア)
【8月29日 AFP】空の旅をいかにして再び快適なものにするか──これは、日常生活でわれわれを悩ますジレンマの一つだが、その答えがナイジェリア人の神経科学者オシオレノヤ・アガビ(Oshiorenoya Agabi)氏(38)によって提供されるかもしれない。

 例えば、空港の手荷物検査の長蛇の列をなくすのはどうだろうか? 危険物を「嗅ぎ分ける」ことのできる特殊な機器が検査の手間を省いてくれるというのだ。

 これは、アガビ氏がCEOを務める米シリコンバレー(Silicon Valley)のスタートアップ「コニク(Koniku)」が研究を進めるニューロテクノロジー機器「コニク・コレ(Koniku Kore)」の利用法の一つだ。このニューロテクノロジー機器のプレゼンテーションが27日、タンザニアで開催のテクノロジー会議「TEDGlobal」で行われた。

 人工知能(AI)の分野では、脳を模倣することのできる機器の開発や、IT起業家のイーロン・マスク(Elon Musk)氏が取り組んでいるような脳内にコンピューターを埋め込む技術の研究が盛んに進められている。しかし、アガビ氏が取り組んでいるのは、研究室で培養されたニューロン(脳の神経細胞)と電子回路とを結合させる方法だ。

続きはソースで

ダウンロード (1)


引用元: 【人工知能】AIのさらなる飛躍 「匂いを嗅ぐ」コンピューターチップ [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/08/18(金) 19:02:38.63 ID:CAP_USER
佐藤 亮2017年8月18日 18:53
(画像)
ニューロンの電子顕微鏡画像(画像左)それぞれのニューロンが異なる色づけをされている(画像右)


 ワシントン州立大学は16日(米国時間)、世界初となる脳内でニューロン(神経細胞)によって構成される回路を正確に再現するアルゴリズム開発の成功を発表した。fMRIといった脳画像を用いた研究を促進させることが期待される。

 人間の脳において、ニューロンが形成するネットワーク構造はあまりに複雑で、代わりに研究者らはミミズの脳のシミュレーションを数十年にわたり試みてきた。

 人間では1,000億以上あり、データとして記述するには1,000EB(エクサバイト)は必要とされるニューロンの数に比べると、ミミズのニューロンはわずか302個である。

 にもかかわらず、ミミズのニューロンの研究に数十年が費やされたのは、個々のニューロンを電子顕微鏡写真で観察し、ジグソーパズルのようにネットワーク全体を推測するためである。電子顕微鏡画像には少数のニューロンしか映らず、ニューロン同士が複雑に繋がりあっており、形態もさまざまなことがさらにこの作業を困難としている。

続きはソースで 

http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1076228.html
images


引用元: 【脳】 脳の神経回路を機械で正確にマッピングするアルゴリズムが開発[08/18] [無断転載禁止]©2ch.net

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