人間の脳のシミュレーションプロジェクトは完全に失敗しました。10億ユーロの費用がかかり、10年前には世界中でセンセーションを巻き起こしましたが、今では静かに消滅しています。

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コンピューターで人間の脳をシミュレートするために、10年間で10億ユーロが投資されました。 10年前に世界的なセンセーションを巻き起こしたこのプロジェクトは、今では完全に「死んで」、静かに消滅しました。もし西洋のジャーナリストがそれを取り上げなかったら、それはほぼ完全に忘れ去られていただろう。

人間の脳をシミュレートしますか?実は、虫の脳さえもシミュレートすることはできません。

2009 年 7 月 22 日、スイスの神経科学者ヘンリー・マークラムは TED カンファレンスで、コンピューターを使用して人間の脳全体をシミュレートし、意識の本質をさらに明らかにすると発表した。

マークラム氏のプロジェクトは野心的で、タイムラインは10年後に設定されています。 EU諸国政府はこの賭けを主導しており、研究に10億ユーロ以上を資金提供している。

このプロジェクトの発表後、それはセンセーションを巻き起こした。BBC、サイエンティフィック・アメリカン、ガーディアン、人民日報オンライン、そして多くの国内ポータルがこれを報道し、800人以上の神経科学者による共同書簡も引き起こした。

長期的かつ大規模な投資を行うことでどのような成果が得られるのでしょうか?

今年7月現在、10年が経過したが、マークラム氏と彼の人間の脳をシミュレートするプロジェクトに関するニュースは何もない。人間の脳は言うまでもなく、発表された 2 つの研究はマウスに限定されていました。

この事件を最初に発見しツイッターに投稿したのはアトランティック誌の記者エド・ヨン氏で、これにより再びこの話題に関する議論が巻き起こり、ネットユーザーの注目を集めた。

この研究は派手に始まり、静かに終わりました。

このプロジェクトの背景は何ですか?なぜ失敗したのでしょうか?

センセーショナルな「ブルーブレインプロジェクト」

脳をシミュレートする計画には長い歴史がある。マークラム氏がドイツのハイゼンベルク・プランク医学研究所の博士研究員時代に始めたのが「ブルー・ブレイン・プロジェクト」だが、当時のターゲットは人間の脳ではなかった。

マークラムは、マウスの脳内の2つのニューロン間の電気信号の強さを測定することに成功したことで有名になりました。1998年に、彼はイスラエルのレホヴォトにあるワイツマン科学研究所の教授になりました。

この研究の重要な意義は、コンピューターが人間の脳の学習能力をシミュレートできるようになることであることに注意してください。

そこで、2009 年にマークラムは TED カンファレンスで驚くべき計画を一般向けに発表しました。

彼は脳の構造に関する理解に基づき、コンピューターを使って人間の脳の86億個のニューロンと100兆個のシナプスをシミュレートする複雑な数学モデルを作成したいと考えています。

マークラム氏は、この研究が成功すれば、全人類にとって大きな意義を持つだろうと述べた。

これは、アルツハイマー病などの病気の治療に革命をもたらし、より賢く、より認知力の高いロボットの誕生につながり、さらにはコンピューターを高速化する方法の発見にも役立つ可能性がある。

このプロジェクトは発表後、政府からも大きな注目を集めました。

2013年、EU政府が主導し、多くの国や地域の科学研究機関と協力し、この非常に興味深い実験に資金を提供しました。

彼らは一度に13億ユーロという巨額を賭け、ブルー・ブレイン・プロジェクトを「ヒューマン・ブレイン・プロジェクト」に改名しました。正式名称はヒューマン・ブレイン・プロジェクト、略称はHBPです。

これほど巨額の資金を受け取ったにもかかわらず、HBP プロジェクトはそれほど順調に進んでいるようには見えません。

サイエンティフィック・アメリカン誌によると、当時のアメリカの出版社はブルー・ブレイン・プロジェクトを揶揄して「脳の霧」や「脳の崩壊」といった言葉を使い、プロジェクトに詳しい科学者数名はマークラム氏を「道を踏み外した天才」と呼んだという。

2014年には世論の攻撃が激しく、約800人の神経科学者が共同で欧州委員会に書簡を送り、HBPプロジェクト、その管理構造、研究の焦点は変更する必要があり、ヒトゲノム計画と同様に欧州全体の協力が必要であると主張した。

評価委員会の27人の科学者のうち25人はHBPについて楽観的ではなかった。

研究成果

疑問点は多いが、HBPに実績がないとは言えない。

多くの疑問を経て、HBPはついに2015年に最優秀賞を受賞しました。その論文「新皮質微小回路の再構築とシミュレーション」は、その年の10月に「Cell」の表紙に掲載されました。

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論文の宛先:

https://www.cell.com/abstract/S0092-8674(15)01191-5

この論文では、研究者らは初めてコンピューターシミュレーションを使用して、207 のサブタイプ、合計 31,000 個のニューロン、3,700 万個のシナプスを含むラットの神経ネットワークをシミュレートしました。

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マークラム氏の研究アイデアはこの論文にも反映されている。彼らはラットの脳をスライスし、各部位のニューロンや分子生物学的情報、電気生理学的特性を分析し、それをスーパーコンピューターでパズルのように再構築した。

この研究は、動物の脳の皮質柱をシミュレートできることを示しています。

2018 年、HBP はさらに進歩し、マウスの脳内のすべての細胞を網羅した初のデジタル 3D マップ「Blue Brain Cell Atlas」を公開しました。

論文の宛先:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fninf.2018.00084/full?utm_source=FWEB&utm_medium=NBLOG&utm_campaign=ECO_FNINF_blue-brain-cell-atlas

この研究では、マークラム氏はマウスを研究対象としました。このマップを通じて、マウスの脳のあらゆる領域を視覚化でき、関連データをダウンロードして独自の分析とモデリングに使用できます。

マークラム氏は、この地図はマウスの脳内のすべての細胞領域をこれまでで最も正確に推定したものだと語る。

過去の栄光は過去のものとなった。どんなに困難な過程を経たとしても、結果から判断すれば、「10年以内にコンピューターで人間の脳をシミュレートする」という計画は、結局「かつての自慢」になってしまった。

各国の専門家は楽観的ではない

神経科学者たちは、HBP に関して長い間悲観的でした。

4年前、HBPチームがマウス脳モデリングの結果をCell誌に発表したとき、各国の科学者から批判が集まりました。彼らは、このプロジェクトには実用的意義がなく、単なるお金の無駄だと信じていました。モデリングは問題を解決する方法ではなく、問題そのものであり、特定の研究問題を解決しようとする試みはなかったと彼らは信じていました。

当時、リスボンのシャンパリモー・センターの神経科学者ザカリー・マイネン氏は、このプロジェクトは「面白くない」し「ただ作業が多いだけ」だと語った。

ドイツ、フランクフルトにあるマックス・プランク脳研究所の所長、モーリッツ・ヘルムシュテッター氏は、データを生み出すのは良いことだが、HBP は単なる大げさな宣伝活動であり、実際には新しい発見ではないと考えている。「大量のデータをまとめることは科学的発見ではない」

さらに、当時発表されたマウスの脳モデルでは、脳細胞の90％を占める血管やグリア細胞など、脳組織の多くの要素が省略されていた。マークラム氏は、これはあくまでも草稿であり、今後さらにデータが追加されると説明した。

しかし、ドイツの学者ヘルムシュテッター氏は皮肉を込めてこう言った。「これは『私は月に行きたいのに、すでに木にはしごをかけている』というようなものです。」

ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジ（UCL）の神経科学者ピーター・レイサム氏は、このプロジェクトは膨大な作業量を要するが、脳が実際にどのように機能するかを明らかにするものではないことに同意している。

カナダのウォータールー大学の理論神経科学者、クリス・エリアスミス氏は、このプロジェクトは「蚊を殺すための対空砲」のようなものだと考えている。「より小さなモデルでこの結果を達成できます」。当時、エリアスミス氏はすでに250万個のニューロンを含むモデルを発表していたが、彼のモデルはHBPよりはるかに小さかった。

これらの科学者の批判によれば、ブルー・ブレイン・プロジェクトは巨大なレンガ移動プロジェクトのようなものだそうだ。大量のレンガが移動されたが、実際に家が建てられたわけではない。

疑問が生じたのは「無意味」という点だけではなかった。後に多くの専門家や学者が、マークラムのアイデアは実現が難しすぎると感じた。

神経科学者のグレース・リンゼイ氏は、線虫Caenorhabditis elegansの302個のニューロンのマッピングとモデル化はすでに困難であり、860億個のニューロンを持つ人間の脳をシミュレートすることは完全に非現実的であり、これを目標として設定することさえ信頼できないことだと考えています。 「頭の中にはすでに脳があるのに、コンピューターの中に脳を入れるというのはどういう意味ですか？」

マークラム氏が、このシミュレートされた脳を一種のテスト環境にすることについて語ったことに関して、リンゼイ氏は、テスト環境には価値があるが、そのテスト環境は循環論法に基づく必要があり、テストされる研究アイデアは非常に高度なものでなければならないと認めた。 「神経科学が『完成』したときには、そのようなモデルを作るべきだが、今それを行うのはおそらく難しいだろう。」

カナダのニューロリンクス研究所のクラウス・M・シュティーフェル氏やシンシナティ大学のダニエル・S・ブルックス氏も、人間の脳のシミュレーションがなぜ不可能なのかを具体的に説明する論文を執筆しました。彼らは、下等動物の場合でも多数のパラメータが必要であり、哺乳類の場合、パラメータ、組織レベルの制約、および脳の特定の生態学的特性により、これは不可能であると主張しています。

ネットユーザーは集団で嘲笑した

シドニーの科学者ジョン・ブロック氏は自身の「悲惨な時代」を回想する。

2013 年には、「HBP」のオーストラリア版を作るよう依頼されたこともあります。当時は誰もが面白いと思っていましたが、誰もこれより印象的なプロジェクトを思いつかなかったので、最終的にあまり野心的ではない目標を提案し、結局何も実現しませんでした。

10 年フラグを設定するのは冗談だと考える人もいます。

10年後の最も確実な予測は、「体重は今より増える」ということです。

EUの10億ドルは無駄遣いすべきお金なのかどうか、疑問視する人も多かった。

私に言わせれば、このプロジェクトの最大の問題はマークラム氏自身です。EUはどのようにして10億ユーロという巨額の資金を1人の人間に管理させるのでしょうか？まるで寡頭政治家のようだ。幸い彼は去っていった。

彼らはこれまでにこのようなことに何十億ユーロを費やしてきたのだろうか？

おそらく同様のプロジェクトに多額の資金が費やされているのでしょう。

参考リンク:
1. https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/07/ten-years-human-brain-project-simulation-markram-ted-talk/594493/
2. https://www.sciencemag.org/news/2015/10/rat-brain-or-smidgeon-it-modeled-computer
3. https://link.springer.com/article/10.1007/s13752-019-00319-5