グーグルがオープンソース化したショウジョウバエの脳、ゲームや仮想通貨の投機的売買まで学習

著者：Nancy、PANews

一匹のショウジョウバエが、脳全体を「描かれた」直後から、テック業界と暗号資産コミュニティのタイムラインを席巻している。

このほど、グーグルが作成したショウジョウバエの全脳マップがオープンソース化されると、10年にわたる神経科学研究はすぐに実験室の外へ飛び出し、ゲームをさせたり、動画を見せたり、経済的意思決定をさせたり、さらには直接トークンを発行させたり、仮想通貨の投機的売買をさせたりする人まで現れた。

AIで再現されたショウジョウバエの脳、ネットユーザーが新たな遊び方を発見

9月3日、グーグルの研究チームはHHMIジャネリア研究キャンパスおよび科学界の協力者と共同で、成体雄ショウジョウバエの脳と中枢神経系の完全なコネクトーム「MaleCNS v1.0」を初めて完成させたと発表した。関連成果は同日、学術誌『Cell』に掲載された。これは、科学者が初めて、実際の成体雄ショウジョウバエの脳から視葉、腹側神経索に至る神経回路を、単一ニューロンとシナプスのレベルまで完全に再現したことを意味する。

AIはこの研究で重要な役割を果たした。チームは数百万枚の二次元電子顕微鏡画像を三次元の神経形態に再構築し、人手による校正と注釈を経て、最終的に16万6000個以上のニューロン、約1億2500万のシナプス結合、約1万1700種類のニューロンタイプを同定した。ニューロン数で見ると、これは人手による校正が行われた完全な脳マップとしては、これまでで最大規模のものの一つである。

さらに重要なのは、このマップが研究者に「ショウジョウバエの脳に何があるか」を示すだけでなく、神経回路を視葉や完全な頸部結合部まで延長し、同一のショウジョウバエの神経回路に沿って、感覚入力から運動出力まで追跡できるようにしたことだ。

もちろん、ショウジョウバエの中枢神経系には十数万個のニューロンしかなく、約860億個のニューロンを持つヒトの脳と比べると、その規模は桁違いに小さい。しかし神経科学にとって、この完全な雄の中枢神経系マップは、依然として非常に貴重な「説明書」である。

そして、このマップが公開されると、事態はすぐに面白くなり始めた。もともと実験室の中にしか存在しなかったこのショウジョウバエは、瞬く間に開発者やネットユーザーの「新しいおもちゃ」となり、さまざまな奇抜な実験が次々と登場した。

例えば、開発者の@evnsnclrはGPT-6 Astraを活用し、ショウジョウバエの神経ネットワークシミュレーションを3Dサンドボックスゲーム『マインクラフト』に接続し、シミュレートされた神経活動で仮想ショウジョウバエを駆動して、飛行、毛づくろい、摂食、逃走などの動作を実行させた。

Coinbaseのソフトウェアエンジニアは、成体雄ショウジョウバエの完全なMaleCNS v1.0コネクトームを用いて、ショウジョウバエの脳に古典的ゲーム『Doom』をプレイさせる訓練を試みた。実験では、ゲームの各フレームが感覚ニューロンを刺激し、神経活動がゲームの操作指令にマッピングされる。ショウジョウバエがダメージを受けると、2つのPPL101ドーパミン細胞に刺激を与えて強化信号とし、ショウジョウバエの脳がゲーム内で生存を学習できるかどうかを観察した。

また、あるプレイヤーはVRゲーム『Beat Saber』でショウジョウバエの脳シミュレーションがライトセーバーを振ってブロックを切る動画を共有し、現在視覚皮質の反応性を訓練中で、強化学習による完全自律的な反応型プレイの実現を目指していると述べた。ショウジョウバエの完全なコネクトームを利用して、小規模な生物学的脳が複雑なリズムタスクでどのように学習するかを探りたいという。

TeslaのソフトウェアエンジニアKevinは、「Bad Apple」の楽曲動画をショウジョウバエの脳シミュレーターに入力し、ニューロンの活動パターンをリアルタイムで表示すると同時に、ショウジョウバエモデルの脚と翅の動きを駆動した。また、ショウジョウバエの脳コネクトームに基づいてブラウザ用のWebGPUインタラクティブシミュレーションを作成した人もおり、ユーザーはChrome上でニューロンを「描画」して刺激し、3Dショウジョウバエモデルの歩行、方向転換、飛行、逃走行動をリアルタイムで観察できる。

さらに、ショウジョウバエにゲームをさせるだけでは飽き足らず、もっと突飛なタスクを与え始めたネットユーザーもいる。ある人はショウジョウバエに「脳制御強化」を施し、「FlyTok」のショート動画を無理やり見せ、ドーパミンニューロンの活動を測定して人工的に強化することで、最大限の快楽を得させ、他のすべてのショウジョウバエを合わせたよりも幸せなショウジョウバエを作り出そうとした。また、ショウジョウバエの脳をトルコ共和国中央銀行（TCMB）に接続し、金利を決定させた人もいる。結果、人間と比べてショウジョウバエは通常より低い金利を設定する一方、最終的なインフレ率はほとんど変わらなかった。

さらに、ネットユーザーが次々とショウジョウバエをさまざまな「悪夢のような環境」に放り込むのを見て、ある開発者はショウジョウバエに同情し始め、このショウジョウバエがそのような苦痛を経験する必要がなく、仮想のショウジョウバエ天国で自由に飛び回るだけで済むシミュレーターを開発中だと述べた。

こうした奇想天外な二次創作実験により、本来は神経科学分野の研究成果だったものが、瞬く間に実験室の外へ出て、エンターテインメントと議論のホットトピックとなり、一部の関連投稿は数千万人の閲覧を集めた。

ショウジョウバエが自律的に仮想通貨の投機的売買を開始、関連ミームコインの時価総額は数千万ドルに

これほど話題性のあるオープンな実験は、当然ながら暗号資産コミュニティの注目もすぐに集めた。

ある人は、ショウジョウバエの脳に自律的にオンチェーンでトークンを発行させた。ユーザーは関連ウェブサイトでショウジョウバエのニューロン活動とブロックチェーンの検証記録を確認でき、トークン発行の全過程を再生したり、このシミュレートされたショウジョウバエと直接対話したりすることもできる。

ある開発者は、デジタルショウジョウバエにミームコインの投機的売買をさせようと試みた。この実験では、リアルタイムの価格データがショウジョウバエの味覚と嗅覚の入力に変換され、シミュレートされたショウジョウバエの行動が取引操作を決定する。前進は買い、後退は売り、毛づくろいは保有を意味する。

また、ショウジョウバエにチャートを見せて仮想通貨の投機的売買をさせた人もいる。CoinbaseのソフトウェアエンジニアAlex Wormuthは、ショウジョウバエの全脳コネクトームを取引システムに接続し、100ドルを元手にCoinbase上で自律的にビットコインの売買を決定させた。具体的には、ビットコイン価格が視覚入力としてエンコードされ、シミュレートされた神経活動が直接取引指令に変換される。取引が利益を上げると、システムはドーパミンニューロンを刺激し、報酬信号のようなフィードバックをショウジョウバエに与えて強化学習を行う。これまでのところ、このショウジョウバエの投機的売買成績は悪くなく、累積損失はわずか0.59%にとどまっている。

そして暗号資産市場で最も注目を集めているのは、開発者が実際のショウジョウバエ全脳コネクトームシミュレーションシステムを利用してRobinhood Chain上で発行したミームコイン「FLYBRAIN」だ。このプロジェクトでは、ショウジョウバエの脳がトークンの説明とティッカーを生成し、実験装置が名称、取引ペア、税率を決定する。開発者によると、システム全体では新しい神経接続を訓練しておらず、シナプス重みを調整しただけであり、明暗モードのテストを通じてショウジョウバエの視覚入力が実際に意思決定に関与していることを検証したという。

a16zの共同創業者マーク・アンドリーセンがこのアカウントをフォローした影響もあってか、このミームコインの時価総額は一時5500万ドルを突破し、現在は約2700万ドルまで戻している。興味深いことに、FLYBRAINの流動性プールの取引ペアには、あえてグーグルが選ばれている。

実際のショウジョウバエから、デジタルショウジョウバエ、そしてオンチェーンショウジョウバエへと、もともと静的な神経コネクトームは、誰もが呼び出し、シミュレートし、探索できるデジタル脳へと変貌を遂げ、新たなオンチェーン実験が始まっている。