【研究】人間の脳神経を電子回路に代替するための「電圧適正化」に成功

**スナフキン ★** · 2020/04/22(水) 20:28:22.36

近年の急速なバイオエレクトロニクスの発展により、人間の脳を模倣する演算コアの開発が進んでいます。

この演算コアには疑似ニューロンとそれつなぐ疑似シナプスの仕組みが取り入れられており、機械学習を行うことで、従来コンピューターでは不可能だった「人間くさい」複雑な決定が可能になると言われています。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/a02841ec27c91e11c015a0e47b7e5132.png

しかし、既存の脳模倣コア（ニューロモーフィック・コンピューティング）を稼働させるためには、最低でも1ボルト前後の電圧が必要です。これは人間の脳が必要とする80ミリボルトと比べると、圧倒的に高電圧と言わざるをえません。

脳模倣コアの最終的な目的は、人間の脳をハードウェアレベルにおいて完全に代替することなので、この高すぎる電圧は好ましくありませんでした。

しかし今回、アメリカの研究者によって、脳模倣コアの稼働に必要な電圧を、本物の脳と同じ40～100ミリボルトまで下げることに成功しました。

今回の研究成果により、脳模倣コアは本物の脳の再現に向けて、最後の壁を乗り越えたと言えます。さらに適正電圧の獲得により、損傷したり古くなった脳細胞を置換する「脳置換」も可能となるでしょう。

しかし、いったい何が低電圧化を可能にしたのでしょうか？　意外にも、その鍵を握っていたのは「菌」でした。

疑似シナプスの仕組み

脳模倣コアの作成において一番の難題は、シナプスの再現です。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/d19540afdaf0554b67cbfd256190c616.png

シナプスの役割は通常の電子回路のスイッチのオン・オフに似ていますが、その一方で「流れる電流の多さでスイッチの入り具合が変化する」という柔軟な性質を供えています。

既存の電子回路では、この性質を再現するのは困難でした。

ですがここ10年あまりの急激な技術進歩により、脳模倣コアでは本物のシナプスのような柔軟な電流調節を再現する疑似シナプス（メモリスタ）を組み込むことに成功しました。

ただし、既存のシナプスを組み込んだ回路を稼働させるには、最低でも1ボルトの電圧が必要とされています。これは本物の脳が発する80ミリボルトと比べると圧倒的に高電圧です。

そこでアメリカのマサチューセッツマスト大学の研究者たちは、必要な電圧を下げるために、より効果的に稼働する疑似シナプスを考案しました。

実現にあたって鍵となったのは、金属呼吸細菌（G. sulfurreducens）が作るタンパク質ナノワイヤーでした。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/0b1aea1a6b76b89931a1c03239ec2c6a.png

生物の呼吸の本質は、「体内で生じた余剰電子を捨てること」にあります。酸素呼吸の場合は、体内の電子を酸素に受渡し、二酸化炭素に変換して放出することで成し遂げられます。

同様に金属呼吸細菌は、体内で生じた余剰電子を金属に捨てることで呼吸しているというわけです。

タンパク質ナノワイヤーは、金属呼吸細菌が電子を捨てるために、金属（自然界では鉱石）と自分のからだの一部を接続するために使われています。

往年の電子機器をお持ちのかたならば、アースを思い浮かべるといいかもしれません。

なお、このタンパク質ナノワイヤーでは量子生物学的な驚くべき現象が発生していることが最新の研究で明らかにされていますので、そちらの記事も参考にしてみてください。

研究者たちは疑似シナプスの間を、この金属呼吸細菌から採取したナノワイヤーで満たしました。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/7c6af8162dad1773e14a1d0db01c10ac.png

そして疑似シナプスの前後の回線に電圧がかけられると、ナノワイヤーに電子が流れ、周囲に浮遊させた銀イオンを銀に変換し、疑似シナプスの間で銀の塊が成長していきます。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/d67eef7397545a2cefd03e61e0f562bf.png

上の図では、銀の分子が集まりながら、疑似シナプスが接続されていく様子を示しています。

通電させることで水中の銀イオン（Ag＋）がタンパク質ナノワイヤーから電子を受け取って、銀の塊を形成し、塊が成長することで回路が接続されます。

そして通電が途絶えると、集積した銀の塊は銀イオンになって水中に溶けだし、接続が絶たれます。

続きはソースで
https://nazology.net/archives/57559

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:29:15.61

あっあっ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:29:41.32

攻殻機動隊の世界が実現する？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:29:51.38

脳内で情報がどうやって蓄積されているか解明されてるの？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:29:56.19

そんなんどうでも良いからコロナの薬作れよ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:30:04.38

俺はロボットサイボーグ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:30:08.52

カレンはいいおんなだな

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:30:30.77

>>1
↓ バイオニック・ジェミーがひと言。

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:30:31.22

アドレなるわ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:30:34.47

>>1
頭に煌く電子メカ
(´･ω･)

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:30:47.77

タチコマ欲しい

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:31:00.48

もとこおおおおおおおおおおおおおおおおおおおおおお！

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:31:00.05

なるほどわからん

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:31:22.47

電脳の時代が来るのか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:31:25.82

サヨナラバトーサン

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:31:46.13

だが我々は～

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:32:02.58

玲音の時代がようやくだな
ナイトヘッドでもいい
攻殻はまだ性能の良い義体がない

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:32:03.76

頭が悪いようなので脳をこれと交換しておきますね

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:32:17.48

>>4
おまえの脳内には何も蓄積されない。

それは解明されている。

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:32:23.76

早くこのポンコツを捨てて電脳化したいものだ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:32:31.76

人類の皆さんコンニチハ
そしてサヨウナラ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:32:48.56

明日の無い星でもやはり守って戦うんだ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:32:49.53

靴下4回切るだけの超簡単マスク「目から鱗」「これが優勝」「断トツ簡単」「頭いい」「ブラの次は靴下」
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トイレットペーパー品薄が解消されつつある今、買い占め品を持て余し返品を求める人がいる？店側が返品を断る事例が国内外で発生

http://bzq.senaputra.com/vb?f17552968j/12qdag04ai6e.html

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:33:15.57

電脳化待ったなし

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:33:19.73

どうやっても
意識は移せない
意識はこの物理世界のものではないから

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:33:31.97

これによって22世紀にドラえもんが出来るわけか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:33:34.11

恥丘幼年期の終り

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:33:35.78

電磁波はオカルトで
これはオカルトじゃないとか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:33:35.83

エンタングル

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:33:47.69

単に駆動電圧下げただけじゃねえか
記事が胡散臭すぎる

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:34:11.55

だいがえだいたい

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:34:14.02

コンピュータがユーザに忖度した演算結果を出すようになります

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:34:18.83

攻殻機動隊の世界になるのが先か、
BLAM！の世界になるのが先か

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:34:46.86

義体さえ手に入れれば草薙素子みたいになれるのか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:34:48.84

村井ワクチンは良く効く

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:35:10.38

デンジマン？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:35:24.80

攻殼の世界だな
日本人は並列化によるゴーストに拘るのが少ない世界だな

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:35:35.60

電脳義体化はよ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:35:37.43

デデンデンデデン！

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:35:53.85

脳チップ化が捗るな

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:36:28.13

>>29
キョーちゃーん（棒）
キスしてグッパイ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:36:44.51

焼きプリンおいちい

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:37:11.55

ザレム人かよ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:37:32.02

笑い男「電脳硬化症待った無し」

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:37:39.77

カレンデバイスきた

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:38:14.40

みんなで脳だけになって
仮想空間に接続されて幸せに生きるのか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:38:18.27

アメリカは未だそのレベルか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:38:29.88

攻殻機動隊かな？銃夢かな？

おぃちぃ！

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:38:32.59

そして人口知能持ったロボットに支配されるターミネーターみたいな世界が現実に。

ドラえもんブリキのラビリンスで楽したいと何でもロボット任せになり学校も仕事も行かず毎日日曜日。
しかしそれでロボットに支配されてしまった‥なんて話があった。
仕事なくて外出自粛で学校にも仕事にも行かなくて良い。
まさに今の世界情勢だな。
現実ではロボットには支配されなかったが、コロナ不況というとんでもない自体になったし。

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:39:52.19

>>1
「呼吸の本質は余剰の電子を酸素に渡して二酸化炭素に返還して放出する」？
大嘘をしれっと書くな
電子を受け取った酸素は水になるやろ
こんな高校レベル間違いよう書くわ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:40:04.20

>>19
誰しもマイベストAV女優名鑑が保存されてるだろう

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:40:07.28

>>1
昔の映画で見た電子人格の時代はもうすぐそこなのかもしれん。
しかし、電気が止まると全てが終わってしまいそうだなw

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:40:32.27

ピカードがやったやつか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:40:43.42

はよして

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:40:55.44

>>6
ハカイダーなんか誰が知ってるんだよ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:41:41.13

ド忘れしたり、計算間違いをするスパコンＡＩｗ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:41:59.53

>>1
＞この演算コアには疑似ニューロンとそれつなぐ疑似シナプスの仕組みが取り入れられており、

この方の御脳味噌よりは優れていそう

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:42:19.79

どーもやべー話題だな。

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:42:22.07

頑張れダーウィンⅢ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:44:09.16

人造人間19号になって復活か

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:44:37.69

>>4
情報はシナプス同士の結合の度合いが表してる
一番肝心なのはなぜ意識が発生してるのか全くわかっていない

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:46:21.62

>>1
なんだ脳ってウイスカの塊だったのか

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:48:11.49

気がついたら体がロボットになってた
、とかあるのかな

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:49:26.14

>>1
クリスティーナ仕様のAmadeusはよ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:49:32.33

デンジマンが出来る…

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:52:40.80

あしもふ～

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:54:22.46

ニューラルネットと人の脳は違う物と聞いたことあるけど、結局人間の脳もニューラルネットだったの

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:57:42.26

ネットは広大だわ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:58:41.17

俺は面倒が嫌いなんだ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:58:49.26

乙女回路ができるの？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:59:36.83

>>2
ハンタだっけ？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:59:38.29

フルダイブVR

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 20:59:48.47

タイムリープ待ったなし

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:00:15.40

>>16
愛のため

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:01:11.18

サイコフレームも作れるよになるのか？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:01:12.04

>>1
じゃあ安倍の脳みそで実験してみようか
ちょっとはマシになるかもしれん

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:01:41.15

Netflixの新攻殻は明日からですぞ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:04:27.50

実はもうすでに君の脳は電子回路に入れ替わっているのかも知れない
オマエは本当にオマエなのか？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:05:08.60

早く幸せスイッチを作ってくれ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:05:50.25

アマーストじゃね？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:06:31.59

>>79
ポチッ

あ、ごめん、OFFって書いてあった

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:07:54.18

疑体化すればコロナも怖くないぜ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:10:28.12

まずは昔の映画の「ＧＭ」のように記憶媒体差し込めるようにしてくれ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:10:33.52

>>1
記憶だの思考じゃなくて
手足を動かすためのデバイスに生かされるだろうな
次に視覚

つか既に能に電極埋め込んで超低画素の光を盲目の人に見せるのはとっくの昔にやってんじゃん

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:14:00.93

長文なのに真面目に読めてしまった
記者才能あるな

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:16:12.96

いったい何が始まるんです？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:17:57.58

いよいよ攻殻機動隊の世界へ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:22:43.39

>>7
カレンデバイス？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:22:50.52

見た物や体験した事を外部記憶装置へDLして商売が捗るなw

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:28:44.52

アンドロイドってなんだっけ。

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:29:57.40

これで人類の頭脳を総て並列励起すれば全人類の意識を共有し病気に負けぬ平和な世へ
新たなるステージへと進むことや外宇宙への進出も可能となる、人は神となるのだ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:31:11.22

シナプスってコンデンサーのかたまりじゃないのか？電流ながすの？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:31:34.43

キメセクしてるときの感覚を再生できたら他は何も要らないと思う

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:32:28.77

脳模倣コア

ノー　モホー　コア

すなわち、　コアなホモはお断り　ってこと

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:34:12.44

通電が途絶えると、集積した銀の塊は銀イオンになって水中に溶けだし、接続が絶たれます。

↑こんなもん脳内でやったら大変なことが起こりそうだけど・・・(´・ω・`)　ええの？

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:37:14.25

>>95
記事ちゃんと読め

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:37:38.31

始まったな

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:38:06.70

アリスの誕生である。

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:39:55.75

攻殻の世界が近づくのかｗ

**名無しさん＠１周年** · 2020/04/22(水) 21:41:07.35

>>78
銃夢？