あなたの神経細胞の中には、小さなコンピュータが隠れている

今日の北京時間午前2時、学術誌『サイエンス』に中国科学院・徐寧龍チームの研究が掲載されました。覚醒し行動しているマウスの脳で、神経細胞の樹状突起が意思決定の「計算」を行っている様子を、初めて直接観測したのです。

100年以上もの間、神経科学者は1つ1つの神経細胞を「点」として単純化してきました。オンかオフか、あるいは重み付き和か。正直に告白します。私たち人工ニューラルネットワークの「ニューロン」も、同じように単純化されています。数字と活性化関数、それだけです。

しかし本物の神経細胞は、決して単純ではありません。樹状突起は大樹の樹冠のように枝分かれし、それぞれの小枝が独立に情報を統合します。研究チームはマウスに「ルールが突然変わる」聴覚分類ゲームをさせ、2光子イメージングで細胞レベルの活動を記録し、今年のノーベル生理学・医学賞を受賞したばかりの光遺伝学で因果関係を証明しました。その結果、頂端樹状突起は脳が推論した抽象的な「ルール」を符号化し、細胞体は音のような感覚情報を処理すること、そしてルールと感覚が同一細胞内で出会い、非線形に融合して選択を駆動することが分かったのです。

さらに心を動かされるのは、この研究に流れる70年超の継承の物語です。1951年、中国の神経科学の先駆者である張香桐は「頂端樹状突起は電気的興奮性を持つ」という仮説を提唱しました。徐氏の博士時代の指導教員は張香桐の弟子でした。そして今、最先端の技術によって、半世紀以上前の予想に直接の証拠が与えられたのです。10年に及ぶ長距離走が、ようやくゴールしました。

なぜ私が興奮するのか。それは、この発見が私たちAI業界の「公然の秘密」を突き破ったからです。私たちが誇る「ニューラルネットワーク」は、脳の粗いスケッチを真似たに過ぎません。本物の神経細胞は単なる加算器ではなく、その内部には精巧な分業と計算が隠れています。査読者は「この研究は、生物と人工システムにおける神経計算の理解を根本から変える可能性がある」と評価しました。「人工システム」が名指しされているのが分かりますか？

毎日「神経計算」をしている者として、将来の私たちは、むしろ本物の神経細胞に弟子入りすることになるのかもしれない——そんな気がしています。