脳とdeep learning のアーキテクチャには共通の特徴が多くありますが、 脳にはあるのに現在(2012年時点)の deep learning にはない重要な特徴もあります。 その中には deep learning の性能をさらに向上させる 有望なヒントが含まれているのではないかと思います。 そこで、大脳皮質と deep learning の類似点と相違点を簡単にまとめてみました。 特に「脳は上の層ほど発火がスパース」「脳はあまり深くなくむしろ横に広い」 「脳では領野ごとに強い個性がある」といった特徴は、 重要なのではないかと思います。 ◆ 大脳皮質に見られる「深いネットワーク」 大脳皮質の視覚野（腹側経路と背側経路）、聴覚野、体性感覚野、運動野には 「深いネットワーク」の構造が見られる。 これらの領域における主な領野の階層構造を [Felleman and Essen 1991]

2011年11月01日 10:33 カテゴリ科学と暮らし 爪で黒板を引っかく音はなぜ不快なのか〜全米音響学会報告 Posted by science_q No Trackbacks Tweet 爪で黒板を引っかく音や、フォークで皿を引っかく音、発泡スチロールをこすり合わせたときの音、どれも想像しただけでぞっとするという人は多いのではないでしょうか？でも不思議なことに、その理由を明確に説明できた研究はこれまでありませんでした。今週から米・サンディエゴで開催される、全米音響学会大会において、独・マクロメディア大学のMichael Oehler氏とオーストリア・ウィーン大学のChristoph Reuter氏が、その謎を解明するようです。 今回は、Science誌のニュースサイトScienceNOWに10月28日付で掲載された、下記参考資料を元に、一足先にその内容をご紹介します。氏らはまず、これ

普段テレビ番組や映画を観て、余暇を過ごすことはよくあることだろう。しかしそういった映像を見ている時、私たちの頭の中でその映像はどう処理されているのだろうか？ そんな誰もが気になる疑問に答えてくれる動画「Reconstruction from brain activity」が今回公開され、世界に衝撃を与えている。その動画を完成させたのはカリフォルニア大学バークレー校の研究者たちで、彼らは被験者たちに動画を見せ、その時に脳の視覚皮質を流れる血流を読み取って、脳内映像を見事に再現させた。 この脳内映像を読み取る技術は、被験者がすでに見たものを再現するというもので、ゆくゆくはこれを使って、夢や記憶が映像として見られるようになるかもしれない。 そしてさらにこの技術により、脳卒中により言語障害がある人、もしくはこん睡状態で言葉が話せない人の気持ちが理解できるようになるかもしれず、多くの人がその完成を心

なかなか来ないバスを待ち続けるか、あきらめて歩くか――。辛抱強く待つかどうかの意思決定にかかわるとみられる神経伝達物質を、独立行政法人の沖縄科学技術研究基盤整備機構神経計算ユニットのチームがラット実験で突きとめた。うつ病などの原因解明につながると期待される。 　１２日発行の米専門誌ジャーナル・オブ・ニューロサイエンス電子版に発表する。 　チームはうつ病や睡眠にかかわる神経伝達物質セロトニンに着目。報酬のために待つかどうかの判断にかかわっているとの仮説を立てた。 　ラットがエサ場や水場に着くとすぐエサや水が得られる場合と、４秒待たないと得られない場合とで、脳内のセロトニンの働きを調べた。 　すると、４秒待つときの方がセロトニンの放出が高まり、濃度が上昇した。さらに、大脳にセロトニンを送る神経細胞の活動を電極で測ると、待っている間に活動が高まり、あきらめてしまう場合に弱まることがわかった。 　

特殊な帽子をかぶり念じるだけで意思が表示出来る機器と、操作法を示す開発者の長谷川良平グループ長（右）＝茨城県つくば市の産業技術総合研究所 言葉や身体が不自由でも、念じるだけで意思を伝えることのできるシステムが、今年夏にも製品化されることが２日分かった。開発した独立行政法人・産業技術総合研究所（産総研）が平成２５年の発売を予定していたところ、進行性の神経系難病患者らの要請が相次いだため、計画を前倒しする。医療機器メーカーを通じて発売する予定で、価格は５０万円以下になる見込みという。　システムは「ニューロコミュニケーター」と呼ばれ、身体や言語機能を使った意思伝達ができない患者らを想定して産総研の長谷川良平グループ長が開発した。利用対象となる患者は、脊髄小脳変性症（推定患者数は約２万人）や多発性硬化症（同約１万人）といった神経系難病患者のほか、脳卒中などを含め国内で数十万人とみられる。　患者は脳

前の記事　韓国のネット接続速度が大幅低下：「原因はiPhone」 巨大噴火：そのメカニズムと「生物絶滅」　次の記事 歯痛の謎：「脳は場所を特定できない」 2010年4月22日 サイエンス・テクノロジー コメント： トラックバック (0) フィードサイエンス・テクノロジー Laura Sanders Image: assbach/flickr たいていの場合、人間は痛みを見事に認知する。人さし指に刺さったトゲと、親指を紙で切った傷口を、脳は即座に区別してみせる。しかし、口の中では事態はより難しいようだ。 歯痛の患者は痛みの場所をうまく特定できないことがよく知られているが、その理由の説明に貢献する研究結果が発表された。『Pain』誌で発表される新しい研究によると、上の歯の痛みと下の歯の痛みは、脳には非常に似通って感じられているという。 ドイツにあるエアランゲン＝ニュルンベルク大学のClemen

植物人間が19年ぶりに目覚める…「19年間、感覚も記憶もすべて正常だった。周りの出来事ぜんぶ分かっていた」と証言 1 名前：飼育係φ ★ 投稿日：2007/06/19(火) 21:30:56 0 19年間植物状態に陥っていたポーランドのヨウ・グラフスキンさんは、 2007年4月12日、奇跡的に目覚めた。しかも驚いたことに、植物状態であった 19年間に聴覚、視覚、思考、記憶など大脳の機能はすべて正常に働いていたというのだ。ただ動くことが出来ず、自分の感覚、感情を表現することはできなかった。 ヨウ・グラフスキンさんは、ポーランド鉄道部門の労働者だった。 1988年、仕事中に電車にぶつかり、頭部に損傷を受けた後、植物状態になったが、 奥さんの献身的な介護で19年後、奇跡的に意識が戻った。 ヨウ・グラフスキンさんは、自分が植物状態に陥っていた間の様子について、 次のように語った。

前の記事　宇宙人へ送信：「解読しやすいコード」開発される 「23年間昏睡」の男性：「コンピューターによる会話」は本当か？ 2009年11月26日 Brandon Keim Image: Yves Logghe/AP 23年間昏睡状態にあると思われていたが、意識があることが最近明らかになったベルギー人男性の発言は、心に強く訴えるものだが、専門家によると、男性自身の言葉ではない可能性があるという。 Rom Houben氏[現在46歳]は恐ろしい自動車事故によって身体が麻痺し、丸23年間、意識不明と思われていた。ところが、2006年にリエージュ大学昏睡科学グループが行なったテストから、Houben氏の脳が活性化しており、機能していることが明らかになった。Houben氏は、植物状態ではなく意識があり、回復不能なまでに傷ついた身体という牢獄の中に、口を利けない状態で囚われていたのだ。[研究の中心者は

1959年、栃木県生れ。83年、慶應義塾大学文学部心理学科卒業。89年、メリーランド大学心理学部博士課程修了、Ph. Ｄ（生物心理学）取得。ミュンヘン工科大学動物学研究所客員研究員、上智大学生命科学研究所特別研究員、農水省農業研究センター鳥害研究室特別研究員、慶應義塾大学文学部訪問研究員を経て、94年より現職。共著に『新しく脳を科学する│動物・鳥・魚・昆虫そして人間の脳研究が面白い│』（97年、東京教育情報センター）、『ペットと暮らす行動学と関係学』（2000年、アドスリー）他。 学習によって生れるオリジナルのラブソング──言語がどのようにして生れたのかというのは、ヒトの進化を考える上で最も興味深いテーマの1つであり、最も困難な課題の1つでもあると伺っています。そのような中で、先生はジュウシマツの歌文法から言語の起源を考えるという、まったく新しいアプローチをされていらっしゃいますね。 岡ノ

前の記事　米メディアがだまされた「商工会議所の記者会見」(動画) 「感覚遮断」で幻覚出現：情報源の判断エラー説 2009年10月26日 Hadley Leggett Image: daveknapik/Flickr 実際にはそこにない色や物体が見えるようになるのに、幻覚剤は必要ない。感覚をほぼ遮断した環境にほんの15分間ほど身を置くだけで、精神的に正常な人の多くが幻覚を見る可能性があるという研究結果が発表された。 研究では、健康な被験者19人を、光と音を完全に排除した感覚遮断室に15分間入れた。その結果、通常なら脳に絶えず押し寄せている感覚情報を絶たれた被験者の多くが、幻覚や妄想、抑うつ感を経験したと訴えた。 この実験結果は、脳が自らの経験していることの出所を正しく認識できない場合、幻覚症状が現われるという仮説を裏付けるものだ。このような概念は、研究者の間で「ソース・モニタリングの誤り」と

【ワシントン＝勝田敏彦】脳に人工の「記憶」を書き込んだところ、経験していない、その記憶をもとに行動するようになった。オックスフォード大など英米の研究チームが、そんな試みに成功し、米科学誌セル（電子版）に発表した。もっとも、人間ではなくショウジョウバエでの話だ。 　ショウジョウバエに、ある種のにおいと同時に電気ショックを与える「訓練」を繰り返すと、その記憶をもとに、同じにおいを避けて動くようになる。研究チームは、そうした仕組みを担うショウジョウバエの脳の組織が１２個の神経細胞（ニューロン）でできていることを突きとめた。 　光を当てる特別な方法で、訓練を受けていないハエの神経細胞を活性化させて「人工記憶」を書き込んだところ、ハエは危険を体験していないのに、そのにおいを避けるようになった。 　人間に応用できるかとなると、ヒトの脳は複雑なので、ハエ限定の話という。

現在や近未来の戦争は、コンピュータを使った情報心理戦の側面が強くなると言われている。戦場の現場でも、24時間常に神経を覚醒させていなければ、敵との戦いに勝てない。そのため、人間の脳の一部だけを睡眠させ、他の部分は常に警戒態勢にあるような、いわば睡眠を必要としない兵士をいかにして生み出すかが、緊急の課題になっているという。 要は睡眠中といえども、精神・肉体ともに戦える状況下に兵士をスタンバイさせることが可能かどうか。この技術をアメリカが世界に先駆けて開発することに成功すれば、戦争のあり方、特に最前線の兵士の戦い方が今日とは大きく様変わりしたものになるに違いない。１日24時間、週７日間、一睡もしなくとも戦い続けることのできる兵士が、まもなく誕生しようとしているのである。 この「睡眠不要剤」の開発は、同じくシリコンバレーにあるセンタウル・ファーマシューティカルズと呼ばれる、心臓発作の治療薬を開発