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実験室で培養されたヒトの脳細胞がわずか5分でポンゲームを習得
2022年10月21日

メルボルンのスタートアップ企業Cortical Labs社の研究者が、わずか5分でポンを覚えたヒトの脳細胞を培養した。

卓球をモチーフにしたこのビデオゲームは、パドルを画面上で垂直に動かしてボールを打つことが目的である。

そして今日、実験室で育てた人間の脳細胞でさえ、ポンゲームをマスターしてしまったのだ。

メルボルンにある新興企業Cortical Labs社の研究者たちは、80万個の脳細胞が目標指向のタスク、この場合はポンをプレイすることを実行できることを初めて実証した。

この研究によると、ペトリ皿の中の脳細胞も固有の知能を持ち、時間とともに行動を変化させることができる。

この研究の著者であるAdeel Razi博士は、「細胞培養物に、感覚を示すような作業（センシングによってパドルを制御してボールを返す）を教えるという新しい能力は、技術、健康、社会に広範な影響を与える新しい発見の可能性を開くものです」と述べています。

「私たちの脳は、生存のために何億年もかけて調整されてきたという進化上の利点があることが分かっています。

「今、我々は、この信じられないほど強力で安価な生物学的知性を利用することができる場所を掴んでいるようです。

メルボルンの新興企業Cortical Labsの研究者たちは、皿の中で生活する80万個の脳細胞が、目標指向のタスク（この場合はPong）を実行できることを初めて示しました

科学者たちはこれまで、実験室で脳細胞を増殖させ、その活動を読み取ることができた。

しかし、理路整然とした有意な方法で細胞を刺激することはまだできなかった。

この研究の主席研究員であるブレット・ケーガン博士は、次のように述べています。"これまで、脳のモデルは、コンピュータ科学者が考える脳の働き方に従って開発されてきました。

「これは通常、シリコンコンピューティングのような情報技術に関する現在の理解に基づいています。

「しかし、実際のところ、我々は、脳がどのように働くのかを理解していないのです」。

今回の研究では、マウスの胚性脳細胞とヒトの脳細胞を用いて、皿の中に80万個のニューロンを作製し、「ディッシュブレイン」と名付けました。

このニューロンは、自分のパドルがボールに当たっているかどうかというフィードバックをコンピュータから受け取れるように配線されている。

DishBrainは、1つの配列の左右にある電極の発火によってボールの側面に関する情報を受け取り、パドルからの距離は信号の周波数によって決定された。

研究チームは、このフィードバックに対するニューロンの活動と反応を、「スパイク」をとらえる電気センサーで観察した。

ポンは、卓球をテーマにしたビデオゲームで、パドルを画面上で垂直に動かしてボールを打つというものです

ニューロンがパドルを動かしてボールを打てば打つほど、スパイクは強くなった。

ニューロンがボールを外すと、ソフトウェアアルゴリズムがそのプレイ戦略を分析した。

これは、変化する環境に応じて、ニューロンが目標に向かってリアルタイムに活動を変化させることができることを示している。

「この研究の共著者であるユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの理論神経科学者カール・フリストン教授は、「驚くべきことに、文化は、行動することによって自分たちの世界をより予測可能にする方法を学んだのです。

「このような自己組織化を教えることはできないので、これは驚くべきことです。なぜなら、ペットと違って、これらのミニブレインは、報酬と罰の感覚を持たないからです。

チームがテストしたゲームは、ポンだけではありませんでした。

「グーグルクロームのブラウザがクラッシュしたときに、障害物を飛び越える恐竜（プロジェクトボラン）が出てきますよね」と、ケーガン博士は言いました。

"我々はそれを行い、我々はいくつかの素晴らしい予備的な結果を見てきましたが、我々はまだカスタム目的のために新しい環境を構築するために行うより多くの仕事があります。"

チームは今、DishBrainが薬やアルコールの影響を受けるとどうなるかを試してみる予定です。

「エタノールの用量反応曲線を作ろうとしています。基本的には、「酔わせる」ことで、人が飲酒したときと同じように、ゲームのプレイがより悪くなるかどうかを確認します。

研究者らは、将来的に、この研究成果が神経変性疾患の治療法に道を開くことを期待している。

「DishBrainは、脳の働きを調べ、てんかんや認知症などの衰弱した状態に対する洞察を得るための、よりシンプルな方法を提供します。