脳が思考や感情を生み出す器官であることは誰もが知っていますが、歴史を通じて「ほとんどの時代において、思考や感情を生み出す主な器官は脳ではなく心臓であると信じられてきました。」 無知な時代では、科学者や賢者は観察を通じて脳の本当の機能を知ることができませんでした。 4,000年前のメソポタミアの叙事詩では、感情や気持ちは心から生まれると述べられています。古代ギリシャのアリストテレスは、心臓が感情や情緒を生み出す器官であると信じていました。古代中国の賢人も同じような見解を持っていたので、感情を表現するのに「悲しい」や「悲痛な」といった言葉が生まれました。 純粋に直感的な感覚に基づくと、感情が変動すると心拍もそれに応じて変化するように見えるため、この結論を導き出すのは驚くべきことではありません。 啓蒙時代以来、人間の脳に対する理解は大きく発展しました。 17 世紀と 18 世紀には、物理学に革命をもたらしたニュートン力学に加えて、もう一つの種類の力が研究され、最終的に脳の謎を解き明かしました。それは電気の研究です。 18 世紀末までに、ルイジ・ガルヴァーニやアレッサンドロ・ボルタなどのイタリアの科学者が、生体内の電気の驚異的な力を発見した最初の科学者となりました。脳が身体を制御する仕組みの秘密がついに発見されました。それは生体電気です。 啓蒙時代の200年から300年の間に、科学者たちは生体電気や機能分割など、脳に関する一連の基本的な知識の枠組みを確立しました。 脳の研究が真に科学の一分野となったのは 19 世紀末になってからであり、その頃には脳科学の研究は近代的な段階に入っていました。 現代脳科学における最初の革命的な発見は、20 世紀初頭にスペインの神経解剖学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハールが提唱したニューロン理論でした。 イギリスの科学者アラン・ホジキンとアンドリュー・ハクスリーはホジキン・ハクスリーの方程式を発見しました。この方程式はニューロン発火の基本法則を説明します。この真に革命的な発見により、神経細胞の発火の原理が明らかになり、それは基本的に膜を横切るナトリウムイオンとカリウムイオンの流れでした。 それ以来、チャールズ・シェリントンが提唱したシナプスの概念、脳内の神経化学の概念、ドーパミンやオピオイド受容体の研究など、依存症に関連する一連の神経化学的発見がありました。 スペインの神経解剖学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハール(1852-1934)が研究室で自画像を撮影している。カハールは1906年にノーベル賞を受賞した。 20 世紀には、機械を使って人間の知能をシミュレートし、それに近づけようとする、脳科学研究の非常に重要な分野もありました。この分野の先駆者たちの考えが電子コンピュータの誕生につながりました。 脳の基本構造、細胞の構成、電気活動の仕組み、そしてますます増大するコンピューターの処理能力を理解した今、次のステップは、脳の最も重要な謎を探求するための戦いを開始することです。 この画像は、コンピューターチップの「リバースエンジニアリング」を試みたエリック・ジョナス氏とコンラッド・ポール・コールディング氏による2017年の論文からの抜粋です。 a) チップの構成は明確な階層を示しています。 b) マカクザルの視覚システムの複雑さを示す 1991 年の図 (この図がきっかけでフランシス・クリックは人間の脳の解剖学的構造の詳細な研究を求めた) 現代(21 世紀)の脳科学研究の大部分は、これらの疑問の探求に費やされています。 記憶はどのように形成され、保存されるのでしょうか? 感情はどのようにして生まれるのでしょうか? 意識はどのようにして私たちを特別なものにするのでしょうか? ...... 脳研究の最も輝かしい成果は、こうした高次の認知機能の原理です。これらの質問に対する、誰もが満足できる答えはまだありません。私たちは皆、真に「革命的な」発見の到来を待ち望んでいます。 脳のおかげで人間は世界で最も知的な生き物となったが、人間による脳の徹底的な探究はまだ始まったばかりである。 今日、脳科学とそれに関連する人工知能や脳コンピューターインターフェース技術は、現時点で最先端の科学分野であるだけでなく、人類社会の未来を根本から変える可能性が最も高い科学技術でもあります。 世界の主要な科学技術大国は、脳科学の優位性を獲得するために国家資源を動員している。 2013年、米国は「脳活動マッピング」を立ち上げ、U.S. BRAINプロジェクトの開始を発表しました。現在、米国のBRAINプロジェクトはバージョン2.0に移行し、臨床変革が始まっています。 また、2013年には、ヨーロッパも独自の「ヒューマン・ブレイン・プロジェクト」を立ち上げました。 これに次いでいるのが、2014年にBRAINプロジェクトを立ち上げた日本だ。 韓国とオーストラリアも2016年に脳プロジェクトを立ち上げた。 我が国の脳プロジェクトは2014年に提案され、6年以上の準備を経て、昨年ようやく実施されました。中国の脳プロジェクトには今後数年間で数百億ドルが投資される可能性があると推定されている。 イーロン・マスク氏も脳コンピューターインターフェースプロジェクトに取り組み始めました。 マスク氏は、脳コンピューターインターフェースによって障害者が「健康」を取り戻し、「自然な手足」よりも柔軟性のある「機械の腕」や「機械の脚」を思考で制御できるようになると想像している。 彼は、脳コンピューターインターフェースによってコミュニケーションがより便利かつ迅速になり、さらにはコミュニケーションの方法さえも変わるだろうと信じている。人類はもはや伝統的な言語を使う必要がなくなります。 彼はまた、脳コンピューターインターフェースを通じて、私たちの「記憶」と「意識」を直接エクスポートできるようになることを期待しています。おそらくいつの日か、USB フラッシュ ドライブやメモリ カードを使用して「魂」を保存し、人間の「意識的な不滅」を実現できるようになるでしょう... しかし実際には、マスク氏の脳コンピューターインターフェース計画は当初から物議を醸してきた。 2020年には「豚の脳インプラントチップ」の盛大な製品発表会が開催され、メディアの話題を呼んだが、脳科学の専門家は、これは新しい技術ではなく、「神経解読において大きな進歩は見られなかった」と指摘した。 マスク氏はまた、脳コンピューターインターフェース技術はまだ初期段階にあることを認めた。 マスク氏は、脳や脊髄の損傷の問題を本当に解決するには少なくとも10年はかかると考えている。 そのため、脳コンピューターインターフェースは莫大な投資を必要とする分野であり、短期間で大きな進歩を達成することは困難です。 現在、人工内耳は臨床現場において最も成功し、広く使用されている脳コンピューターインターフェース技術です。さらに、脳コンピューターインターフェースは医療リハビリテーションの分野でも成果を上げており、スペインの盲目の患者が紙の上の文字や図を再び「見る」ことができるようになった。パーキンソン病は脳深部刺激療法によってある程度コントロールすることができます。脳コンピューターインターフェースは、うつ病やアルツハイマー病などの病気の治療にも役立つと期待されています。 キャシー・ハッチンソンさんは脳卒中を患い、四肢麻痺になった。ブラウン大学のジョン・ドナヒューの研究室では、彼女は脳を使ってロボットアームを制御し、リンゴを食べさせています。彼女が自分で食事をとることができたのは、10年以上ぶりのことだった。 「ロボットアームを操作するのは自然な感じでした」と彼女は後に語った。 世界中の人間の「脳プロジェクト」は、脳と神経系がどのように機能するかを理解しようとしており、いつの日か次のことが可能になることを期待しています。 ● 現在、医師や科学者が解決できない多くの脳疾患(アルツハイマー病、統合失調症、自閉症など)を解決します。 ● コンピュータを使用して脳の作業プロセスをシミュレートし、脳のようなコンピューティングを実現し、人工知能の発展を促進します。 ● 脳コンピューターインターフェース技術を習得すれば、麻痺した患者が手足をコントロールして再び立ち上がれるようになるほか、脳の秘密を読み取って、SF映画の意識や記憶をアップロードするシーンを実現できるようになるかもしれません... 終わり 編集者:ヤン |
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