私たちは哺乳類の脳のように機能するコンピューターを作ることについてたくさん話し合ってきました。
米国政府は現在、これらすべてのプロジェクトが間違っていると2,800万ドルを賭けている。
ハーバード大学は先週、情報高等研究計画局（IARPA）から3つの助成金を獲得し、脳の理解に向けたこれまでの試みをすべて捨て去り、新たなスタートを切る「ムーンショット」プロジェクトに資金を提供した。（IARPAは、より有名な国防高等研究計画局（DARPA）の姉妹組織である。しかし、DARPAが軍事プロジェクトに重点を置いているのに対し、IARPAは諜報機関の研究に重点を置いている。）
この5年間のプロジェクトでは、ラットの脳の一部を仮想モデル化し、脳の学習過程を再現します。これにより、有機ニューロンがどのように連携して学習するのかを解明し、人工的に再現することを目指しています。最終的には、人間の脳そのものを再現することを目指しています。
「これはリバースエンジニアリングの冒険です」と、ハーバード大学教授でこのプロジェクトのリーダーであるデビッド・コックス氏は述べた。「競合他社が自社製品よりもはるかに優れた製品をリリースしたとしたら、その製品を購入し、開封して、その仕組みを理解しようとするかもしれません。このシナリオでは、自然が競合企業となるのです。」
このプロジェクトの基本的な手法は、生きたラットの脳を顕微鏡で観察しながら、一連の画像をラットに見せることです。この情報は、ラットの脳を小さな切片に切り分け、電子顕微鏡で画像化することで得られる脳の仮想画像と相関付けられます。
ハーバード大学によると、このプロジェクト全体で1ペタバイト以上の情報が生成され、公開される予定だ。（1ペタバイトは2000年分のMP3オーディオトラックに相当。）
こうしたデータをすべて入手できれば素晴らしいことですが、すでにわかっていることの 1 つは、げっ歯類の脳は人間の脳とは異なる働きをするということです。
それを認めつつも、コックス氏は、このプロジェクトで脳を仮想的に複製するために用いられた手法は、将来的に人間への応用において価値を持つ可能性があると考えています。ラットの脳を複製することはいわば補助輪を使うようなものですが、最終的には人間の脳を複製することが目標です。つまり、このプロジェクトは、遠い将来ではありますが、神経地図が人間の通常の治療に利用されるための第一歩となるかもしれません。
コックス氏によると、ハーバード大学の研究チームは電子顕微鏡を用いて脳の「配線図」を再構築できるという。どのニューロンが他のニューロンと連携して機能しているか、そしてその接続がどのように形成されているかをリアルタイムで観察できるようになるという。
脳を理解することは神経科学における大きな一歩ですが、このプロジェクトの主眼は実際にはコンピュータサイエンスにあります。脳のモデル化は最初のステップに過ぎません。モデルを作成した後（そしておそらく作成中にも）、研究者は脳の情報処理方法を再現するアルゴリズムを開発する任務を負います。これは、人工知能（AI）研究者が50年以上も取り組んできた課題です。現在、AI研究のほとんどは生物学ではなく統計学に大きく依存しています。
「脳は学習や推論といった分野で非常に優れていることは分かっていますが、それらの能力に匹敵するアルゴリズムはまだ存在しません」とコックス氏は述べた。「しかし、アイデアがないまま完全に途方に暮れているわけではありません。本の形は分かっていますが、そこに書かれている言葉を知る必要があります。」
しかし、コックス氏は、DARPAのSyNapseプロジェクトや欧州のHuman Brain Projectに携わる研究者の多くも、脳の仕組みをまず理解することなく、脳モデルの作成に飛びついていると指摘する。IBMが主導するSyNapseプロジェクトは、既に脳に関する既存の知識に基づいたチップを開発しており、Human Brain Projectもまた、研究目標によれば「既存データ」に基づいたモデル構築を行っている。
一方、IARPAのプロジェクトは5年間にわたり、3つの段階に分かれて実施されます。各段階では脳のより広い部分を研究対象とし、最大のものはわずか1ミリメートルの立方体です。
