Blue Brain

Blue Brainプロジェクトについて

Blue Brainプロジェクトは、2005年にIBMとスイス連邦工科大学ローザンヌ校の Henry Markram教授が率いるBrain and Mind Instituteによってスタートした、脳全体のコンピュータシミュレーションを目指す研究プロジェクトです。その最終的な目的は、脳の分子レベルの構造を完全に再現することにあります。

プロジェクトの概要

プロジェクトの初期の段階では、新皮質カラムのシミュレーションが中心に据えられています。新皮質カラムは思考を司る脳の主要な機能単位であり、そのサイズはたったの2mmの高さと、横縦それぞれ0.5mmという小ささにも関わらず、約60,000個の神経細胞で構成されています。研究チームは、ラットの脳の新皮質カラムをモデルにする計画を立てています。これは、人間の脳とも似た構造を持ちながらも、ラットの脳にはおよそ10,000個の神経細胞と100万のシナプスがあるためです。

シミュレーション技術

シミュレーションは、スーパーコンピュータ「Blue Gene」を利用して行われます。この高性能な計算機上で動かされるソフトウェアは、Phil Goodmanによって開発されたMPIベースのNeocortical Simulator（NCS）と、Michael Hinesが作成したNEURONという神経シミュレーションソフトウェアを組み合わせたものです。この方法により、標準的なニューラルネットワークとは異なり、より生物学的な神経細胞のモデルを用いてシミュレーションを行います。

今後の展望

プロジェクトの初回シミュレーションの構築には約2年の期間がかかると予測されていますが、その後はシミュレーションにより得られたデータと、実際の生物実験の結果との比較が行われる予定です。将来的な研究では、以下の2つの方向性が考えられています。

1. 分子レベルのシミュレーション：遺伝子発現の影響を解析するための基盤を構築する。
2. 複数カラムのシミュレーション：シンプル化を図り、多数のカラムを組み合わせたシミュレーションを実施し、最終的には約100万個の皮質カラムで構成される人間の新皮質全体を模倣することを目指します。

まとめ

Blue Brainプロジェクトは、脳の構造解明に向けた挑戦として、科学界で大きな注目を集めています。新皮質カラムから始めて、最終的には人間の脳全体を理解するための重要な一歩となることが期待されています。このプロジェクトは、人工知能や計算論的神経科学といった分野にも大きな影響を与える可能性があり、人間の脳を理解するための鍵となるでしょう。

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