メモリセルに関する新たな発見

マサチューセッツ工科大学（MIT）の新しい研究は、長い間脳の「掃除屋」と考えられてきたグリア細胞の一種であるアストロサイトが記憶の保存に重要な役割を果たしている可能性を示唆し、神経科学の基礎を再構築している。

アストロサイトは脳の膨大な記憶容量の鍵を握っているかもしれない。（出典：SciTechDaily）

科学者たちは長年、電気信号を発するニューロンが記憶と思考の中心であると信じてきました。しかし、人間の脳には数十億個のアストロサイトも含まれています。アストロサイトは星型の構造で、数百万個のシナプスへと枝分かれして伸びています。

アストロサイトは従来、主に栄養を供給し、安定した化学環境を維持するといった補助的な役割を担っていると考えられてきました。しかし、MITチームの新たなモデルによると、これらの細胞は記憶の符号化に積極的に関与している可能性があるとのことです。

この研究における画期的な成果は、「高密度連想記憶」モデルです。このモデルにより、神経系は従来のニューラルネットワークよりもはるかに大量の情報を記憶することが可能になります。多数のニューロンに同時接続できる能力を持つアストロサイトは、このモデルの実現を支える中核的な生物学的因子となります。アストロサイトは、ニューロンのように電気信号を伝達する代わりに、カルシウムシグナルを用いて通信を行い、シナプスにおいて特殊な伝達分子（グリオトランスミッター）を放出することもできます。

MITのモデルは、ニューロンとアストロサイトを組み合わせたネットワークが、各アストロサイトを独立した処理ユニットとして扱うことで、大量の記憶パターンを保存できることを示しています。このシステムは容量が優れているだけでなく、消費電力も少なく、人工知能への応用において潜在的な利点となります。

「神経科学はAIのインスピレーションの源となってきたが、この分野の進歩は過去50年間、現代の人工知能の発展にほとんど影響を与えていない」とジャン＝ジャック・スロティン教授は述べ、今回の研究は神経科学の新たな発見が直接的にAIにもたらす最初の貢献の一つになる可能性があると考えている。

このモデルは、脳がどのように記憶を保存するかについての理解を深めるだけでなく、人工知能研究にも新たな道を切り開きます。アストロサイトネットワーク内の「処理ユニット」の接続方法を変更することで、複雑な連想記憶の構築から大規模言語モデル（LLM）における注意機構のシミュレーションまで、様々な目的に使用できるモデルの作成が期待されます。

出典: https://baoquocte.vn/phat-hien-moi-ve-te-bao-luu-giu-tri-nho-316770.html