AI企業Eon Systemsがショウジョウバエの脳を完全にスキャンし、全ての神経細胞とその接続をコンピューター内に再現したところ、仮想のハエが歩行や身づくろいといった本物のハエの行動を自発的に開始した。これは学習データやプログラムを一切与えず、脳の配線図のみから行動が創発した史上初の成果である。従来の強化学習による模倣とは根本的に異なり、生物学的な脳の完全なコピーによって実現された点で画期的であり、将来的にマウス、そして人間の脳エミュレーションへと発展する可能性を秘めている。この成功は意識や知能の本質が脳の配線構造にあることを示唆し、AGIへの全く新しいアプローチを開く突破口となり得る。
ショウジョウバエの脳エミュレーションがもたらした衝撃
新しいAIのブレークスルーが、AGIへ向かう道筋を実際に変える可能性があります。これについてお話ししましょう。かなりクレイジーな出来事が起こりました。なぜなら、これはこの分野全体で起こった最も重要な出来事の一つになるかもしれないからです。そして、これは誇張ではありません。
Eon Systemsという企業が、本物のハエの脳、つまりショウジョウバエの実際の生物学的な脳を取り出し、すべての細胞、すべての脳細胞間の接続をスキャンし、それをすべてコンピューターにコピーして、そのデジタル脳を仮想のハエの中に入れました。すると、そのハエはただ歩き始めたのです。
誰も歩き方を教えていません。誰も歩くようにプログラムしていません。誰も歩行データで訓練していません。ただ目覚めて、何をすべきかを正確に知っていたのです。
では、実際に何が起こったのか、そしてこれが将来どんな前例を作るのかについて掘り下げていきましょう。本当に驚くべきことですから。
コネクトームとは何か
科学にはコネクトームと呼ばれるものがあります。大げさな言葉ですが、基本的には脳の地図を意味します。すべての脳細胞、科学者はこれをニューロンと呼びますが、そしてそれらの間のすべての接続です。これは、誰かの脳全体の設計図を、配線ごとに描き出したものだと考えてください。
2024年、科学者チームが成体のショウジョウバエの完全な脳マッピングを完成させました。これはNature誌に掲載されました。Natureは基本的に科学ジャーナルのスーパーボウルのようなものです。
ショウジョウバエの脳には約125,000個のニューロンと5,000万の接続があります。125,000個のニューロンは、人間の脳が約860億個のニューロンを持っていることと比べると、大したことがないように聞こえるかもしれません。しかし、すべてのニューロンとそれらの間のすべての接続をマッピングするというのは、途方もない作業量なのです。
電子顕微鏡を使って脳組織の薄い切片をスキャンし、それからコンピューターを使ってすべてをつなぎ合わせています。これには何年もかかりました。簡単なことではありませんでした。
前例のない実験の成功
Eon Systemsのチームは、ハーバードとMIT出身の物理学者であるアレックス・ウィスラー博士によって共同設立されましたが、彼らは発見されたその脳マップを取り、誰もこれまでやったことのないことをしました。彼らは単に地図を見て研究しただけではありません。実際にそれを動かしたのです。
彼らはその脳の設計図全体を取り、コンピューターシミュレーションに入れ、NeuroMechFlyと呼ばれるシステムを使って仮想のハエの体に接続し、MuJoCoという物理エンジンを使いました。これは基本的にロボットをシミュレートするために使われるのと同じ種類のソフトウェアです。そして、彼らはそれを動かしました。
そして、この全体の中で最もワイルドな部分がこれです。仮想のハエは本物のハエがすることを始めたのです。歩行、身づくろい、さらには産卵行動まで、すべて脳自身の配線だけから生まれました。指示なし、訓練なし、ただ脳が脳のすることをしているだけです。
この研究の上級科学者であるフィリップ・シュー氏は、すでに2024年にこの脳モデルがハエの行動を95%の精度で予測できることを示していました。しかし、それは画面上の数字に過ぎませんでした。今回、初めてその脳が実際に体に接続され、それを動かしたのです。
従来のAIとの根本的な違い
でも、動物とコンピューターでこういうのは以前にも見たことがあるじゃないか、何が大したことなんだと疑問に思うかもしれません。そして、それは正当な質問ですが、これはこれまでのものとは完全に異なります。そして、なぜそうなのか、そしてなぜこれがほとんどの人が気づいているよりもはるかに大きな出来事なのかを正確に説明しましょう。
私たちが日常的に使っている現在のAI、ChatGPT、Gemini、Claude、これらすべてのAIシステムは、データから学習することによって機能しています。インターネットから何十億もの言葉を与えて、パターンを学習させます。
彼らは「the cat sat on the」の後に、次の言葉はおそらく「mat」になるだろうと学習します。これは大幅な単純化ですが、要点は理解できるでしょう。彼らは膨大な量のデータと例を見ることによって学習します。ここに見えるように、データセットのソース、パターン認識、そして次の単語予測があります。
GoogleのDeepMindのような企業がシミュレーション内で歩くことができる仮想動物を作る場合、強化学習と呼ばれるものを使います。これは基本的に、仮想の生き物に何百万回も試行錯誤させて、何かがうまくいったときに報酬を与えるというものです。そして、十分な試行の後、歩き方を理解します。
しかし、それは本当の動物が歩く方法で歩いているのではありません。コンピューターが最も効率的な歩き方だと判断した方法で歩いているのです。時々、本当に奇妙でエイリアンのように見えます。
しかし、Eonが行ったことは、これらすべてとは正反対です。彼らは何も訓練しませんでした。学習するデータを与えませんでした。何百万回も試行錯誤させませんでした。
Eonが行ったことは、その真逆です。彼らは文字通り脳をコピーしただけです。そして、それがここでの重要な違いです。彼らは実際のハエの脳がどのように配線されているか、どの脳細胞がどの他の脳細胞に接続しているか、そしてそれらの接続がどれだけ強いかを正確に見ました。そして、彼らはその配線をコンピューター内で再現しました。
そして、それに体を与えて、行けと言いました。そして、ここに見えるように、まさに本物のハエが実際にするように動き出しました。
ワイルドな部分は、これはロボット犬に犬のように振る舞うことを教えることと、実際に犬の脳をロボットにコピーすることの違いだということです。一つは模倣です。もう一つは、ただ異なるハードウェア上で動作している本物です。
別の言い方をすれば、AIは鳥を研究して飛行機を作るようなものです。しかし、これは鳥の脳を飛行機の中に入れて、自分で飛ばせるということです。
技術的なプロセスの詳細
これが実際にどのように機能するかを簡略化して説明しましょう。ステップ1は、本物のショウジョウバエの脳を取り出すことです。
それを信じられないほど薄い層にスライスします。人間の髪の毛よりも薄いです。そして、各層を電子顕微鏡でスキャンします。これにより、すべての脳細胞の信じられないほど詳細な3Dマップが得られます。
次にステップ2です。ここでは、機械学習を使って各脳細胞がどんな種類かを把握します。一部の脳細胞は他の脳細胞を興奮させ、発火させます。他の脳細胞は抑制し、落ち着かせます。どちらがどちらかを知る必要があります。チームは4つのことを使って約91%の精度でこれを把握しました。接続マップ、各接続の強度、どの細胞が興奮性対抑制性か、そして脳細胞がどのように発火するかの簡単なモデルです。
次にステップ3は、仮想のハエの体を構築することです。これは物理シミュレーションです。重力に従う脚、曲がる関節、現実的な重さを持つ体を持った仮想のハエです。基本的には非常に正確なデジタルパペットですが、糸を引く人は誰もいません。
そして、もちろんステップ4は、脳を体に接続することです。感覚信号が脳に入ります。左足が地面に触れたという信号です。脳はその信号を125,000個のニューロンと5,000万の接続すべてを通して処理します。運動信号が出てきます。右足を前に動かせという信号です。体はコマンドを実行し、サイクルが繰り返されます。
それが全体のループです。感知、行動、思考、感知、思考、行動、何度も何度も、毎秒何千回も、本物の体の中の本物の脳とまったく同じように。
驚くべきことは、誰も脳が何をすべきかを設計しなかったということです。行動は脳自身の配線から自然に現れるのです。あなたの脳が心臓を打たせたり肺を呼吸させたりするのにマニュアルを必要としないのと同じように。
限界と批判
もちろん、これが完璧な発見だとここに座って偽るつもりはありません。そうではないからです。すべてには限界があり、本当の懸念を提起している賢い人たちもいます。
最初の批判は、シミュレーションから欠けているものについてです。一つには、ほとんどの人が理解していないことですが、本物の脳はニューロン間の電気信号だけで動作しているわけではありません。
化学物質も使っており、これらの化学物質は脳がリアルタイムでどのように機能するかを変えます。気分、動機、学習、快楽と苦痛などを担っています。そして、Eonのシミュレーションには、まだそのどれも含まれていません。ただコピーしているだけです。基本的には、誰かのコンピューターファイルをコピーするようなものですが、オペレーティングシステムの設定はコピーしていません。
本当の情報や物事が起こるのは、実際に神経化学物質と神経信号があるときです。今のところ、かなり状態を持たないものです。
2番目の批判はグリア細胞についてです。あなたの脳の細胞の約半分は、実際にはニューロンではありません。グリア細胞と呼ばれるサポート細胞です。彼らはニューロンが適切に機能するのを助けます。老廃物をきれいにし、記憶の形成を助けます。そして、シミュレーションはそれらを完全に無視しています。
考えてみてください。脳シミュレーションが50%を無視しているというのは、かなり重大です。
そして、もちろん、最も重要なものが来ます。覚えておいてください、これは死んだ脳のスナップショットです。スキャンされたハエは明らかにもう生きていません。
これは、ある特定の瞬間に脳がどのように配線されていたかのコピーです。新しいことを学ぶことはできません。新しい記憶を形成することはできません。適応することはできません。時間の中に凍結されています。
そして4番目、ここでは、一部の科学者が91%の精度が印象的に聞こえると指摘しています。しかし、それは実際には何を意味するのでしょうか。何と比較して91%なのでしょうか。どのように測定されたのでしょうか。
チームは、本物のカメラとハエの追跡、オプトジェネティクスと呼ばれる技術を使って結果を検証しました。これは、光を使って特定の脳細胞を活性化させて、何が起こるかを見るものです。しかし、それでも、一部の研究者はより厳密なテストを見たいと思っています。
そして、最もクレイジーなことの一つは、Eonの実際の共同創設者であり、これをすべて発表した人物が、会社に財務的利害関係を持っているということです。この人はネット上のランダムな人ではありません。中立的な観察者でもありません。
実際に何かを売っているのです。そして、それは科学が間違っているという意味ではありませんが、状況について批判的に考える必要があるということを意味します。財務的インセンティブを持つ人があなたに話をしている場合、実際よりも良く聞こえるようにする動機があります。
それでも画期的な成果
しかし、そうは言っても、懐疑論者でさえ、これが本当に印象的であることを認めています。ハエは本物の認識可能なハエの行動をしています。ランダムなゴミではありません。グリッチを起こしていません。実際にハエがハエであるように見えます。
そして、ビデオの後半で、これがどのようにスーパーインテリジェンスや人間の脳のシミュレーションにつながる可能性があるか、そしてそれがすべてどこに向かうのかについてお話しします。
脳エミュレーションの歴史
今、私たちが実際にどのようにしてこの地点に到達したのか疑問に思っているなら、これ以前に何があったかを理解する必要があります。脳エミュレーションのアイデアです。そして、画面上のこのくねくねした線、これはくねくねした線ではありませんが、これは何かの最初の試みでした。OpenWormと呼ばれていました。
科学者たちは基本的に、C. elegansと呼ばれる小さな虫の脳をマッピングしました。この虫はたった302個のニューロンしか持っていませんでした。302は絶対的に小さいです。そして、たった302個のニューロンでも、それらすべてをマッピングしてシミュレーションを作成するのに何年もかかりました。そして、正直なところ、結果はかなり基本的でした。シミュレートされた虫はなんとか動くことができましたが、それほど素晴らしいものではありませんでした。
次に2024年、FlyWireがショウジョウバエの完全な接続の完成プロジェクトを投稿しました。これはNatureに掲載された大規模な国際的努力でした。125,000個のニューロン、5,000万の接続。これは、このように複雑なものの完全な脳マップを持った初めてのことでした。
ここに見えるように、脳のさまざまな部分、感覚、他のセクション、視覚投影などがあります。これらの小さな生物がどれほど複雑であるかは本当に印象的です。正直なところ、これらの小さな生き物にどれだけのエンジニアリングが入っているのか気づいていませんでしたが、このレベルで見ると、どれだけのものがあるのか本当に興味深いです。
それから、もちろん、仮想のハエでクールなことをしている他のチームがいました。GoogleのDeepMindは、MuJoCo内で歩くことができ、空中操縦さえできるシミュレートされたハエを構築していました。
しかし、これには重要な違いがありました。DeepMindのハエは強化学習を使って訓練されていました。本物の脳のコピーではありませんでした。試行錯誤を通じてハエのように動くことを学んだAIでした。
Eonが実際に行ったことは、生物学的データ、本物のコネクトームを取り、新しい体に移すことでした。そして、これはこの規模で行われたことはありませんでした。
つまり、虫の302個のニューロンからハエの125,000個へと進みました。これは400倍のジャンプです。そして、彼らが言っているのは、次のジャンプはマウスの脳の7,000万個のニューロンへだということです。それはニューロンスケーリングで560倍のジャンプです。それはかなり狂っています。ハエから560倍のジャンプです。
それは大規模ですが、彼らはそれがスケーリングの課題であり、根本的な科学の問題ではないと言っています。基本的なアプローチは同じであるべきです。ただ、もっと大きくする必要があるだけです。
そして、覚えておいてください、ハエからマウスへ、そして人間へと進み、人間の脳を実際にシミュレートできるようになったら、何が起こると思いますか。これがどこに向かうのか見え始めていませんか。
AGIとスーパーインテリジェンスへの影響
そして、もちろん、AGI、スーパーインテリジェンスへの影響です。明白な質問は、これを人間で行えるようになったら何が起こるかということです。
まず、コンピューターパワーは成長し続けています。利用可能なコンピューティングパワーの量は、何十年もの間、数年ごとに倍増しています。私たちは今、この種の神経シミュレーション専用に設計されたチップを構築しています。
2番目に、脳スキャン技術は現在、急速に向上しています。Eonは拡張顕微鏡法と呼ばれるものを使っていると言っています。これは、文字通り脳組織を膨張させて、細部をより簡単に見られるようにするもので、カルシウムと電圧イメージングと組み合わせて、リアルタイムで生きた脳活動を観察します。
そして3番目、これが哲学的な爆弾ですが、ハエの脳がその配線だけから現実的な動きを生み出すことができるなら、意識とは単なる配線なのでしょうか。これについて少し考えてみてください。
人間の脳を同じレベルの詳細でスキャンし、すべてのニューロンとすべての接続をコピーして、シミュレーションで実行できるとしたら、そのシミュレーションはあなたでしょうか。それは意識を持つでしょうか。自分があなただと思うでしょうか。あなたの記憶、あなたの性格、あなたの自己感覚を持つでしょうか。
Eonの明言された使命は、世界最大のコネクトームと、これまでに作成された最も正確な脳エミュレーションを構築することです。考えてみてください。これは現在のAI企業がすべて行っていることです。彼らは皆、AGI、つまり人間レベルの知能を構築しようとしています。
しかし、この企業は根本的に異なるアプローチを取っています。彼らは次にマウスをやりたいと思っており、最終的には人間を試したいと思っています。
Redditのあるコメンテーターが言ったように、私たちは成体のショウジョウバエの重みを盗んで、それで推論を成功裏に実行しています。AI言語では、これは起こったことを説明する非常に挑発的な方法です。
つまり、ここで物事が本当にワイルドになるのは、明白な質問が次に何が起こるかだからです。
人間の脳アップロードへの道のり
そこで、何かをはっきりさせたいと思います。人間の脳をアップロードすることに近づくには、かなり長い道のりがあります。ショウジョウバエと人間の間のギャップは巨大です。欠けている生物学、化学物質、サポート細胞、学習、適応、すべてが重要です。
しかし、覚えておいてください、この物語が重要である理由は、それが概念を証明するからです。脳を十分に正確にコピーできることを証明します。十分に正確に行えば、実際に反対側から本物の行動が得られるのです。そして、それはもはや理論ではありません。少なくともハエにとっては、実証された事実です。
覚えておいてください、ショウジョウバエには125,000個のニューロンがあります。マウスには7,000万個のニューロンがあります。そして、人間には860億個のニューロンがあります。計算さえしたくありませんが、それがどれだけ大きなジャンプなのか、計算すれば理解できるでしょう。私たちは長い道のりを歩んでいます。
さて、これについて考えてみてください。これは、さらに大きな何かへの完全に異なる道になる可能性があります。これはAIではありません。これはコピーされた知能です。考えてみてください。もしスケーリングについて正しければ、私たちはこの小さなショウジョウバエを、ライト兄弟の最初の飛行を振り返るのと同じように振り返るかもしれません。
それは小さくて短かったですが、道を変えました。すべてを変えたのです。
だから私にとって、これはAGIへの興味深いステップになり得ると思います。遅いものではありますが。それでも、これは新しいフロンティアに入ったと思いますし、この種の研究からの資金増加が実際に得られるかもしれません。そして、皆さんに質問しなければなりません。
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