« 赤ちゃんロボットと認識の発達過程 | トップページ | 「恐竜の脳」の話(6)山椒魚(3) »

2010年6月30日 (水)

ロボットによる脳進化の理解

「脳」は、どのような仕組みになっているか?
脳梗塞という現実に直面している私にとって、まことに興味深いテーマである。
しかし、おそらくは複雑系の極みともいうべき現象であるから、一筋縄では捉えられないであろうということは想像に難くない。
アプローチの方法は様々に考えられるが、その1つがロボットにより脳の進化の過程を再現しようとするものである。
赤ちゃんロボットも、その試みであろう。

しかし、はたして、脳のはたらきと同じはたらきをするモノを人工的に作り出すことができるであろうか?
あるいは、現在の最先端のロボットは、どの程度脳に近づいているのであろうか?
fMRI等の活用により、脳の部位と作用の関係については、一定の関係が明らかになりつつある。
fMRIによる研究の概要は以下の通りである。
http://www.baic.jp/fmri_j/main.html 

fMRIとは?
 fMRIの"f"は"functional"(機能的)、"MRI"は"Magnetic Resonance Imaging"(磁気共鳴画像)を示しており、 fMRIとは磁気共鳴画像装置を用いた機能(特に脳機能)についての研究を意味します。
どうやって脳の機能を研究するのか?
 MRI装置の中で被験者が所定のタスクを行い、 タスク中の脳を高速撮影を用い計測することにより、 そのタスクと関連した脳の部位を推定します。 脳の活動状態を撮像するため、 脳神経細胞活動と関連した生理現象を利用しますが、 血液の酸素飽和度と緩和時間の関係を利用したBOLD法が最も有名です。
BOLD(Blood Oxygen Level Dependent)法
 脳活動に伴い賦活領域において血流が20~40%増加します。 神経細胞において酸素と結合したヘモグロビン(酸化ヘモグロビン)が還元され還元ヘモグロビンとなるのですが、 血流の増加に対し酸素消費量は5%しか増えないことから、 静脈中の酸化ヘモグロビンの量が相対的に増加することになります。 また、酸化ヘモグロビンは還元ヘモグロビンに比べ磁化されにくいため、 賦活領域では磁化率が減少し、磁気共鳴信号の強度が変化します。 タスク実行時と安静時の画像を比較し、 磁気共鳴信号の変化を統計的に分析することにより、 脳の活動部位を推定することが出来ます。

たとえば、脳のこの部分を損傷すると、言葉を話すことに障害が起こる、等の関係が解明されてきている。
しかし、脳の場所の作用の理解が進んでも、機能や情報処理の仕組みが分かったことにはならない。
脳の機能や情報処理の仕組みを理解するためには、最も端的には、同じはたらきをするモノを作り出せばいいだろう。

そのための1つの考え方として、「見まね」ロボットがある。
「見まね」ロボットとは、ロボット自身が、センサーにより人の動作を観察し、身体の動かし方を学習していくものである。
おそらく、幼児の発達過程は、このような「見まね」のプロセスによるものであろう。
しかし、このような「見まね」で、例えば「言語」のような高次機能を本当に獲得できるものだろうか?

最近の研究では、運動などの低次機能と言語などの高次機能は、脳の別の場所で独立して行われるのではなく、低次機能の転用により高次機能を引き出しているのではないかと推測されているという。
そして、脳もまた、脳として独立しているのではなく、身体と環境の相互作用の影響を受けるのだという。

幼児が言語を獲得するとき、語彙の意味をどのように理解するのであろうか?
例えば、「ゾウさん」と「ウサギさん」の違いは、絵本等で、色や形を識別しているのであろう。
しかし、より微妙な、例えばすべり台をすべり降りている行動を、スベッテイルという移動の仕方を示す言葉と、オリルという移動の方向性を示す言葉の複合として理解するのは、どのようなことを手掛かりとして行うのであろうか?

|

« 赤ちゃんロボットと認識の発達過程 | トップページ | 「恐竜の脳」の話(6)山椒魚(3) »

日記・コラム・つぶやき」カテゴリの記事

書籍・雑誌」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)




トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.f.cocolog-nifty.com/t/trackback/395349/35564594

この記事へのトラックバック一覧です: ロボットによる脳進化の理解:

« 赤ちゃんロボットと認識の発達過程 | トップページ | 「恐竜の脳」の話(6)山椒魚(3) »