人間の脳の「スピード」は予想よりも遅い。新しい研究はダークエネルギーが存在しない可能性があることを示唆している |テクノロジーウィークリー

周淑義と平生が編集

チンパンジーは賢いが、特に賢いチンパンジーもいる

12月23日に「ネイチャー・ヒューマン・ビヘイビア」誌に掲載された研究によると、一部のチンパンジーは他のチンパンジーよりも道具を使って木の実を割るのが上手いことがわかった。これは、チンパンジーの間でも、認知能力と運動能力に測定可能な差異がまだあることを示しているのかもしれない。

成熟した雌のチンパンジー、ファンレは、幼い息子のフランレがカメラを見つめる中、岩用ハンマーとまな板を使ってアブラヤシの実を叩いている。 |松澤哲郎

科学者たちは、道具の使用を動物の認知発達の重要な指標とみなしている。これまでの研究では、一部のチンパンジーが石で木の実を割ってその実を食べることを習得していることが分かっている。同じコミュニティに住むチンパンジーの間でも、道具を使用する能力に違いはあるのでしょうか?研究者らは、1992年から2017年の間にメキシコのギニアボソで飼育されていた6歳以上の野生チンパンジー21頭が木の実を割る様子を撮影した合計800時間以上の映像3,882本を分析した。この研究では、チンパンジーの道具使用の効率を測定するために、木の実を割るのにかかった時間、木の実1個あたりの打撃回数、成功率、打撃によって木の実が移動した回数、チンパンジーが石を交換した回数（道具の変更）など、5つの基準を設定しました。

その結果、ツールの変更回数を除いて、他の 4 つの指標は個人レベルで有意な差を示していることがわかりました。例えば、一部のチンパンジーは、同じ年齢と性別の他のチンパンジーに比べて、木の実を回収するのに 2 倍の時間がかかりました。また、この研究では、これら 4 つの指標はチンパンジーが年をとるにつれて徐々に向上し、11 歳で最大レベルに達することも判明しました。

この研究結果は、一部のチンパンジーが他のチンパンジーよりも優れた認知能力や運動能力を持っている可能性があることを示唆している。研究者らは、こうした個人差の原因と結果を理解するには、さらなる長期的研究が必要だと述べている。

人間の脳はどれくらいの速さで回転するのでしょうか?新しい研究: 10 ビット/秒

頭の回転が速い人は「頭の回転が速い」とよく言われますが、具体的にどのくらい速いのでしょうか? 12月17日にNeuronに掲載された意見記事では、人間の思考速度が数値化されている。著者は、人間の脳の思考速度は実際には 1 秒あたり 10 ビットしかないと考えています。

「1秒間に二者択一の決定を何回できるか。これを情報処理速度、あるいは人間の行動のスループットと呼ぶ。なぜなら、それは感覚入力から始まり、運動出力で終わるからだ。人間を情報処理リンクと考え、『人間が情報処理できる最大速度はどれくらいか』と問うことができる」と、カリフォルニア工科大学の生物学教授で論文の著者でもあるマーカス・マイスター氏は述べた。

私たちは 1 秒あたり 10 ビットの速度で考え、処理し、決定を下します。 | J. ジェン

2023年1月、トミー・チェリーという名のアメリカ人青年が、3x3のルービックキューブを目隠しなしで12.78秒で解くことに成功しました。そのうち約5.5秒は事前の観察に費やされました。ルービックキューブには約 265 通りの状態が考えられます。これを基に、マイスター氏はチェリー氏がルービックキューブを観察しているときの情報処理速度は約11.8ビット/秒であると計算した。

「それは遅すぎる」とマイスター氏は言った。ビットは 2 進数を指し、情報の最小単位です。比較すると、10 Mbps のブロードバンドでは 1 秒あたり 1,000 万ビットのデータを送信でき、WiFi ネットワークでは最大 1 億ビット/秒の速度に到達できます。著者は情報理論の観点から、読む、書く、ビデオゲームをする、数字を暗記するなど、人間のさまざまな行動の情報処理速度を分析します。 「この数字は、ほぼすべての行動において驚くほど小さいことが分かりました。」一方、視覚や聴覚などの感覚システムは、毎秒約 10 億ビットの速度で情報を収集することができ、これは脳の速度の 1 億倍に相当します。言い換えれば、感覚が「三千の川の水」で満たされているにもかかわらず、脳は「一杯の水から一口しか飲めない」のです。

思考の表現を制限するのは言語や指の動きの速さといった「ハードウェア」ではないかと疑問に思う人もいるかもしれません。アメリカの起業家イーロン・マスク氏はこれを「帯域幅の問題」に例えている。彼は、革命的な脳コンピューターインターフェースによってこの制限が取り除かれ、思考が高速で流れるようになると構想している。しかし、マイスター氏の研究により、ボトルネックとなっているのは外部の物理的条件ではないことが判明した。知覚の初期段階では、情報は 1 秒あたり約 10 ビットの速度で脳に入ります。これは、人間の記憶、意思決定、想像力の「速度」です。

研究では、上記の特徴は私たちが住む物理的な世界と切り離せないものであると推測されています。進化の過程で、生物は主に神経系を使って移動し、食物を見つけたり天敵を避けたりします。人間の進化の過程において、私たちの脳はマルチタスクを実行できず、ゆっくりと 1 つの「経路」をたどり、一度に 1 つのことしか考えられないことが分かっています。 「私たちの祖先は、私たちが生き残れるほど世界がゆっくりと動く生態学的ニッチを選択しました。実際、10 ビット/秒の速度が必要になるのは、最も極端な場合のみです。ほとんどの場合、私たちの周りの環境はそれよりずっとゆっくりと変化します。」

OpenAIが新モデルo3をリリース、テストスコアは人間レベルに近い

12日間にわたるオンラインリリースイベントの最終日である12月20日（現地時間）、OpenAIは新世代のAIモデルであるo3とo3-miniを発表しました。 O3は人間に近い高度な推論能力を持ち、コード作成、数学競技、人間の博士レベルの科学知識の習得において前身のO1よりも優れていると報告されています。新しいモデル名では、英国の通信会社 O2 との商標権の競合を避けるため、o2 が省略されています。

世界最高峰のプログラミングコンテストプラットフォーム「CodeForces」において、o3は最高2727点を獲得し、これは世界プログラマーコーディングコンテストで175位に相当し、ほとんどの人間のプログラマーを上回ったと報じられている。 EpochAI Frontier Math テストは、最新の最先端の数学の問題を網羅しており、現在利用可能な最も難しい数学ベンチマークの 1 つとして高く評価されています。著名な数学者テレンス・タオ氏は「このテストはAIを数年間悩ませるかもしれない」とコメントした。 o3 はこのテストで以前の記録を破り、問題の 25.2% を解決しましたが、他のモデルのスコアは 2% を超えませんでした。 ARC-AGIの評価結果によると、o3の最低スコアは75.7%、最高スコアは87.5%でした。最高得点は、人間のレベルを示す 85% のしきい値を超えました。比較すると、O1 スコアは 25% から 32% の範囲です。

OpenAI は、セキュリティ研究者向けに o3 と o3-mini への早期アクセスを公開しており、o3-mini は 1 月末頃、o3 は少し遅れてリリースされる予定です。

かつて人気があった「COVID-19に対するヒドロキシクロロキン」研究は撤回された

12月17日、国際抗菌剤ジャーナル（IJAA）は、安価な抗マラリア薬ヒドロキシクロロキンをCOVID-19の治療に使用する研究が倫理的承認を得られず、方法論上の重大な欠陥があったため撤回されたという撤回声明を発表した。マルセイユにある地中海感染症医療教育研究所（IHU）の元所長であるフランスの微生物学者ディディエ・ラウル氏が主導したこの研究は、発表されると大きな話題となった。 Web of Scienceのデータによると、撤回時点でこの論文は3,400回近く引用されており、撤回されたCOVID-19関連の論文の中で最も引用数が多いものとなっている。

声明では、撤回の理由は研究の倫理的問題と「論文の方法と結論について3人の著者が提起した懸念」であり、「彼らは論文に自分の名前が関連付けられることを望まなかった」と述べている。研究者らは、患者を募集する前に研究が倫理的承認を受けたかどうか、あるいは患者がアジスロマイシンの投与についてインフォームドコンセントを得たかどうかを判断できなかった。同誌はラウル氏からの返答を受け取っていない。

ディディエ・ラウル (2021) |ウィキペディア

2020 年 3 月 16 日、Raoult ら。ヒドロキシクロロキンがCOVID-19患者のウイルス量を減らし、抗生物質アジスロマイシンと併用するとより効果的であると主張するプレプリント論文を発表した。 4日後、論文はすぐにIJAAに掲載され、共著者のジャン=マルク・ロラン氏は同誌の編集長を務めている。ラウル氏はソーシャルメディアやテレビ局を通じて「COVID-19のヒドロキシクロロキン治療薬」を宣伝し、一時は有名になり、当時の米国大統領トランプ氏も支持するようになった。

しかし、疑問が続いた。批評家たちは、この研究には36人しか参加者がおらず、査読から発表までの時間が異常に短かったと指摘している。 3月24日、学術詐欺撲滅活動家として有名なエリザベス・ビク氏は自身のブログに、ヒドロキシクロロキン治療を受けた6人の被験者が研究から外され、そのうち1人が死亡し、3人が集中治療室に移送されたため、結果はヒドロキシクロロキンの有効性仮説に傾いたと書いた。その年の後半、より大規模で厳密な臨床試験で、ヒドロキシクロロキンはCOVID-19患者に効果がないことが示された。 2023年、ビック氏らは別の論文を発表し、ラウル氏の論文には重大な欠陥があり、治療群と対照群のPCR検査結果で異なる陽性基準が使用されていたこと、研究が適切な倫理的承認を得ていたかどうか疑問視していることを指摘した。

フランス薬理学・治療学会はプレスリリースで、この研究は何百万人もの人々がヒドロキシクロロキンを無駄に服用し、治療を遅らせ、さらには心臓病などの副作用に苦しむ原因となったスキャンダルの「元凶」であると述べた。 「この一連の出来事は、医薬品の使用に関する基本的な点を私たちに思い出させます。健康危機の時であっても、厳格な臨床試験の枠組み外で、有効性の確固たる証拠がない医薬品を処方することは受け入れられないのです。」

これまでにIHUは32本の論文を撤回しており、そのうち28本はラウル氏が共著者だった。また、243本の論文には「懸念の表明」が出された。

Nature: 2025年に注目すべき科学イベント

12月17日、ネイチャーニュースウェブサイトは、新たな減量薬の開発、宇宙探査、気候変動への対応などの分野を網羅し、2025年に注目すべき科学的出来事をリストアップした記事を公開した。

記事は、減量薬セマグルチドやその他のグルカゴン様ペプチド-1（GLP-1）受容体作動薬の大きな成功を受けて、2025年には肥満に対する新たな薬剤研究開発の成果がもたらされる可能性が高いと指摘している。イーライリリーは、経口薬オルフォルグリプロンの2型糖尿病患者における長期安全性を評価する第3相試験を完了する予定。さらに、研究者らは、パーキンソン病やアルツハイマー病などの他の疾患の治療におけるGLP-1受容体作動薬の可能性を調査する予定です。

2025年は疼痛管理においても転換点となる可能性がある。米国の規制当局は、2025年1月にスゼトリギンと呼ばれる非オピオイド鎮痛剤の承認を最終決定する予定だ。承認されれば、この薬は20年以上ぶりの急性疼痛に対する新たな治療薬の一つとなるだろう。

粒子検出の分野では、素粒子物理学者らは、10年以上建設が続いているスウェーデンのルンドにある欧州核破砕中性子源施設を2025年までに稼働させたいと考えている。一方、欧州原子核研究機構（CERN）で提案されている170億ドルの超大型加速器の詳細な実現可能性調査は、2025年までに完了する予定だ。この調査では、現在の大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の後継機となる予定の、周囲長91キロメートルの粒子加速器、将来円形衝突型加速器（FCC）の建設を評価する。

宇宙探査では、2025年に月面交通が特に活発になりそうだ。日本の民間企業「ispace」が新たな月面探査ミッションを実施する。アメリカの企業インテュイティブ・マシーンズは、月面下の物質を分析するためにNASAの氷ドリルと質量分析計を搭載した着陸機を月の南極に打ち上げる予定だ。

さらに、太陽風を研究する2つのミッションが2025年に打ち上げられる予定だ。中国科学院と欧州宇宙機関の共同プロジェクトである太陽風磁気圏相互作用（SMILE）衛星は、太陽風が地球の磁場とどのように相互作用するかを研究する。 NASA のコロナおよび太陽圏統合偏光計 (PUNCH) ミッションは、太陽の大気圏の奥深くまで観測し、太陽系にエネルギーがどのように流れ込むかを探ります。

気候変動への対応については、国連気候変動枠組条約第30回締約国会議が2025年11月にブラジルで開催され、各国は資金問題の最終決定を望んでいる。さらに、プラスチック汚染対策のための国連での今年の新たな交渉ラウンドは合意に至らず、2025年の適切な時期に再開され、プラスチック汚染に関する法的拘束力のある国際文書の策定について交渉される予定である。

記事で取り上げられているその他の出来事には、脳コンピューターインターフェース、パンデミックへの備え、トランプ大統領のホワイトハウス復帰が複数の科学分野に与える影響などがある。

新しい研究はダークエネルギーが存在しない可能性を示唆している

新華社通信によると、王立天文学会月報に掲載された新たな研究では、ダークエネルギーは存在しない可能性があると考えられている。この見解は、人々が宇宙の膨張について再理解することにつながるかもしれない。

長年にわたり、天体物理学界では、宇宙はあらゆる方向に均一に膨張しているというのが一般的な見解でした。宇宙が加速的に膨張しているように見える理由を説明するために、科学者は「ダークエネルギー」という概念を導入しました。これは、宇宙の膨張速度に影響を与える、まだ知られていないエネルギーが存在することを意味します。しかし、関連する理論は常に議論の的となってきました。

ニュージーランドのカンタベリー大学の研究者らは最近、超新星の光度曲線の分析により、宇宙の膨張は均一ではないことを発見したとする論文を発表した。この結論は、「ダークエネルギー」を必要としない宇宙膨張モデル、すなわち「タイムランドスケープ」モデルを支持するものである。このモデルは、光の伸びなどの現象は宇宙の加速膨張の結果ではなく、むしろ人々が時間と距離を計測する方法の結果であることを示唆している。

このモデルによれば、重力が強くなるほど時間の進み方が遅くなるため、同じ時計でも天の川銀河では宇宙の空虚な空間よりもずっと遅く進む可能性がある。つまり、宇宙の虚空では時間が速く流れ、空間がさらに膨張し、宇宙の膨張が加速しているように見えるのです。

研究者らは、今回の研究結果は、宇宙が加速的に膨張しているように見える理由を説明するために「ダークエネルギー」は必要ないことを示唆しており、宇宙の膨張に関するいくつかの重要な疑問を解明するのに役立つ可能性があると述べた。しかし、「タイム・ランドスケープ」モデルが有効であるかどうかは、欧州宇宙機関のユークリッド衛星と、間もなく打ち上げられるNASAのローマン宇宙望遠鏡によるさらなる観測によって検証される必要がある。 （新華社通信）