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脳回路と伝達物質
341406 「脳=コンピューター」という比喩の誤り〜脳と知性は、コンピューターチップとソフトウェアよりもはるかに複雑に絡み合っている
 
鳴海伝治 18/12/06 AM00 【印刷用へ
以下、「脳=コンピューター」という比喩が、脳科学の発展を妨げているかもしれない リンク より転載
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■脳の研究を妨げるメタファー

人類は、数千年にわたって自らの知性を理解しようと挑み続けてきた。大脳皮質をCPUにたとえる情報工学的な比喩は、そうした解明の手段のひとつだ。大いなる謎をなじみ深いものにたとえれば、安心できるのだろう。

テクノロジーが支配するこの世界で、ヒトの知性の座とスマートデヴァイスの間に共通点を見出すのはたやすい。だが、わたしたちはコンピューターを脳のメタファーとすることに頼りすぎており、それが脳研究の進歩の妨げになっているのかもしれない。

ガリステルは冒頭でのプレゼンテーションで、「脳=コンピューター」という比喩の問題点を次のように説明した。

もし記憶のしくみが、ほとんどの神経科学者が考えるようにニューロンの接続強度の変化によるものだとしたら、すべての情報を保存するのに必要なエネルギーはあまりに膨大になる。

記憶される情報が、クロード・シャノンが定義したような、バイナリー(二進法)で符号化された明確な情報であればなおさらだ。わたしたちの知性のエンジンはオーヴァーヒートしてしまうだろう。

ガリステルなど一部の研究者は、「脳=コンピューター」というメタファーを捨て去るのではなく、この理論に柔軟性をもたせ、生物学的実体としての脳と高度な演算能力との間に折り合いをつけようとしている。

ガリステルは、脳内の情報がシャノンが定義したような情報だという前提について疑うのではなく、別の仮説を提唱する。バイナリーな情報がニューロン自体の内部に分子の形で保存される、というものだ。彼いわく、ケミカル(化学)ビットはシナプスより安くつく、従って問題は解決される、というわけだ。

こうした「理論のつぎはぎ」は科学の標準手続きであり、問題点や証拠が見つかるにつれ理論の穴は埋まってゆく。だが、コンピューターの比喩への固執はすでに手に負えないものとなり、ありとあらゆるデタラメがテック業界に溢れる遠因となっているのかもしれない。

■ハードウェアからソフトを読み解く実験

「『脳=コンピューター』というメタファーのせいで、わたしたちは少し道を踏み外してしまったと思います」と語るのは、オランダのドンデルス脳認知行動研究所に所属する認知神経科学者、フロリス・デ=ラングだ。「この比喩は、ソフトウェアとハードウェアは明確に区別できるものだという考えを助長します」。こうした思い込みにより、一部の心身二元論に立つ研究者は、脳の実体の研究から学べることは少ないとすら主張している。

2017年1月、ある神経科学者のグループが、現在の脳研究手法では知性の働きを理解できないことを実証しようと試みた。

グループは、あるハードウェア(ゲーム『ドンキーコング』に使用されているマイクロプロセッサー)を対象に選び、コネクトミクス(生物の神経系内の接続の包括的なマップであるコネクトームの研究)や電気生理学といった手法だけを使って、ソフトウェアを読み解こうとした。その結果、彼らは回路をオフにするスイッチくらいしか見つけられなかった。ハードウェアを分析しても、ソフトウェアを理解することはできないのだ。

だが、ドンキーコングの研究は、そもそもの問題設定を誤っている。コンピューターチップにいえることは、脳にも当てはまるという前提に立っているからだ。

脳と知性は、コンピューターチップとソフトウェアよりもはるかに複雑に絡み合っている。そのことは、記憶の物理的な痕跡をたどれば一目瞭然だ。わたしたちの記憶は時が経つにつれ、脳内に蜘蛛の巣のように広がるニューロンに物理的にエンコードされる。いうなれば、ソフトウェアが新たなハードウェアを構築するのだ。

マサチューセッツ工科大学(MIT)で研究していたトマス・ライアンは、記憶の形成途中に活性化するニューロンを蛍光たんぱく質でラベリングする手法を用いて、脳と知性のつながりを可視化した。ライアンは、記憶が脳内に物理的に定着するさまを継時的に観察したのだ。

 ===================================================つづく
 
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341407 「脳=コンピューター」という比喩の誤り〜記憶の構造は、特定の細胞同士の繋がりによって生み出される 鳴海伝治 18/12/06 AM01

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