【脳】「人間の脳の構造は最大11次元」 代数的位相幾何学を用いた分析結果(スイス研究)

1: 野良ハムスター ★ 2018/04/25(水) 09:57:07.99 ID:CAP_USER

昨年、既存の数学(代数的位相幾何学)を新しい手法で用いて、脳の構造を覗き見るという試みがなされた。そして判明したのは、脳は最大11次元で機能する多次元幾何学的構造を作り出せるということだ。

我々は3次元の視点で世界を考えることに慣れているため、あまりピンとこないことだろう。しかし、この研究結果が、我々が知る最も複雑な構造である人の脳を理解する上で次なる大きな飛躍になるかもしれない。

■代数的位相幾何学を用いて脳の構造を分析

この脳モデルは、スーパーコンピューターで人間の脳を再構築することを目的とするスイスの研究イニシアチブ「ブルー・ブレイン・プロジェクト(Blue Brain Project)」のチームによって作られた。

チームが用いたのは、代数的位相幾何学という物体や空間の性質をその変化にかかわりなく記述するために使われる数学だ。

その結果、神経細胞の集団が結合されて”クリーク(clique/小集団)”になること、ならびにクリークの神経細胞の数は高次元幾何的対象(high-dimensional geometric object/数学的次元の概念で、時空のものではない)としてのサイズを決めるということが分かった。

「想像したこともない世界が見つかりました」と研究チームのリーダーであるEPFL研究所のヘンリー・マークラム氏は話す。

「ほんの小さな脳の小片にすら、7次元にも達する対象が数千万もあります。一部のネットワークでは最大11次元もの構造すら発見されました」

はっきりさせておくと、これは空間の次元のことではない。そうではなく、神経細胞クリークの結合のされ方を究明するための、見方のことを言っている。

ネットワークは、網羅的に結合されたノード集合(クリークと呼ばれる)の観点から分析されることがよくある。そしてクリークの中の神経細胞の数がその大きさ、より正式に言うなら次元を決める。論文ではそう説明されている。

>>2につづく
http://karapaia.com/archives/52258715.html

image credit:the Blue Brain Project
no title

10: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:13:13.63 ID:X/HIuozT
>>1
これ昔から思ってたわ
シナプスやニューロン回路だけ作っても脳として機能しないからね
何次元もの作用が重なって初めて思考回路が出来上がるんだろうと
ただ11次元もあるとは思わなかったw

 

41: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 11:36:27.06 ID:eT3kCkJ0
>>1
ソース、カラパイアってあやしくね?

 

43: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 11:44:34.89 ID:3P5O0GcZ
>>41
ソースは2017年6月にFrontiers of Computational Neuroscienceに掲載されたと書いてあるだろ

 

62: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:57:27.33 ID:ocp24B4o

>>1

>人間の脳の構造は最大11次元

なるほど。

物理的世界の「11次元」というのでなく、
脳には11種類の同時並行的に作動するシステムが存在するってことか。

 

68: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:26:08.81 ID:UZRoBI+M

>>53
>>55
最先端の科学は腸を研究する方が盛んで
脳を研究するのはもう古い

>>1のEPFLって工学のお遊びだから科学者としてのレベルは低い
詐欺師の金儲けという点ではホリエモンと同レベル

 

79: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:59:50.43 ID:i3UDtp1t
>>1
これ前にも見た

 

2: 野良ハムスター ★ 2018/04/25(水) 09:57:31.36 ID:CAP_USER

■デジタル脳モデルの完成に一歩近づく

ヒトの脳には実に860億もの神経細胞があると推定されている。各細胞は網の目のようにあらゆる方向へ向かって幾重にも結合し、巨大な細胞ネットワークを形成しては、これがどういうわけだか思考や意識といったものを作り出す。

このような膨大な結合が連携して機能するのだから、我々が神経ネットワークの機能を完全には理解していなかったとしても不思議はない。

しかし今回の数学的フレームワークによって、デジタル脳モデルの完成に一歩近づいたのかもしれない。

数学的な検査を行うために、研究チームは2015年にブルー・ブレイン・プロジェクトが発表した新皮質モデルを採用した。新皮質は脳で直近に進化した部分で、認知や知覚といった高次機能のいくつかに関与している部分だと考えられているものだ。

数学的フレームワークを開発し、それを視覚刺激でテストした研究チームは、ラットの本物の脳組織でもその結果を確認することに成功している。

研究者によれば、代数的位相幾何学は、個々の神経細胞レベルという顕微鏡視点と脳の構造全体という望遠鏡視点の両方から神経ネットワークの詳細を調べるツールとなる。

これら二つのレベルをつなぎ合わせることで、しっかりと結合された神経細胞の集合(クリーク)とその間の何もない空間(キャビティ)にある高次元幾何構造を見つけることができた。

「驚くほど数多くかつバラエティ豊かな高次元へ向けられたクリークとキャビティを発見した。これは生物学的・人工的の別を問わず、以前は神経ネットワークに見られることのなかったものだ」と論文では述べられている。

こうしたキャビティは脳が機能するためには決定的に重要であるようだ。ヴァーチャル脳繊維に刺激を与えると、その神経細胞が高度に組織化された態様で反応するところが観察された。

「まるで脳が多次元ブロックの塔を築き、次いで破壊することで刺激に反応しているようでした。ロッド(1次元)は、板(2次元)となり、それが立方体(3次元)になり、さらに4次元や5次元といったもっと複雑な形状となります」とチームメンバーの1人であるアバディーン大学のラン・レヴィ(Ran Levi)氏は話す。

「脳を通じた活動の進展は、砂から物質化し、そして分解される多次元の砂の楼閣に似ています」

これらの発見は脳による情報処理の方法に関する新しい見方をもたらすが、何が非常に独特のやり方でクリークとキャビティを作り出しているのかまでは分からないと研究者は指摘する。

 

4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:02:36.71 ID:z5xLaVAO
これだけの複雑な構造を持っているのが人間だとしても
自分の頭の中身は完全に理解できていないのが何ともだな

 

5: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:05:11.76 ID:L+ArIXXN
カラビヤウ的なヤツ?

 

6: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:05:51.82 ID:YY12oAj/
時間軸を入れて四次元ってとこまでは何とか分かる気もするんだけど、五次元以上が何の事やら・・・。

 

16: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:18:48.96 ID:X/HIuozT

>>6
コンピューターで言えば記憶や演算や入出力だな
それを同じ場所で同時にやってのけるから多次元で表現される

脳怖いw

 

31: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:53:15.50 ID:NOqCjEqp
>>6
時間軸=四次元は最近は使われてない

 

59: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:52:17.16 ID:zYLxOAWA
>>6
そういう時空の話ではないと書いてあるね

 

7: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:07:17.09 ID:ZS16f+Nx

偶然かも知れないが
一説によると、宇宙自体の
構造が11次元とも言うね。

紐理論とやらは別として

時空の4次元とそれを含む
並列宇宙の5次元と、縮退
した?6次元。

 

8: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:10:52.63 ID:IqEBAEay
もう一度書くが0≠1
0=空間
空間の歪みって何ですか?w

 

9: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:13:05.49 ID:7w8RAHJD
四次元から先行ったことないわ

 

11: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:13:50.70 ID:kLhMf9Nd
超ひも理論の次元数といみじくも同じってわけか。
これがいわば脳科学の比喩表現ではなく、位相幾何の次元数ならあながち関係なくもないかもしれない。

 

12: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:14:41.60 ID:IqEBAEay
11次元×74億6735万人の妄想=0
あってますかぁ?

 

13: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:17:55.47 ID:YZEsEjgR
言ってしまえば11グループの集団と情報伝達しあってるわけだ
1集団で数百万以上の単位の細胞が詰まってるけど

 

14: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:18:31.98 ID:qLHWNJl1
俺の脳の虚数領域は時空の果てに繋がってる

 

15: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:18:39.95 ID:F0uaJZ4C
宇宙の次元と同じ・・・はっ!!

 

18: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:25:01.36 ID:6sk9C0kb
エロいシチュを考えてる時の俺の脳は11次元では済まない

 

20: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:25:28.99 ID:ZS16f+Nx

俺は数学は全く駄目だが

例えば、だ

卑近な例でも 一つのビル内での
位置を示すのに、

X、Y : 1フロア内の平面座標
Z   : 何階か

に加えて ビルに ひとつづつ番号を
振って、それをWと置けば

(X、Y、Z、W) の四次元座標が
できるだろう。

 

21: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:28:00.92 ID:2WURm0SN

>>20

その時点で5次元を超えてる

 

23: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:31:09.25 ID:ZS16f+Nx
>>21
後学のため、教えて。
時間は除外だろうけど。

 

27: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:37:55.55 ID:Onrs+o9E
>>20
1フロアの二次元座標上に猫のぬいぐるみと犬のぬいぐるみを置いてそれぞれの二次元座標を猫、犬の順で表記したのを1つにまとめれば4次元になるよ

 

30: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:49:10.70 ID:ZS16f+Nx
>>27
thanx

 

66: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:22:57.11 ID:K/B88gUk
>>20
厳密にはビルの位置が特定可能な限りXYZの座標の拡張で位置情報は特定可能だよな
「どの時間の」とか「どの温度の」とか位置座標で特定できない要素でないと

 

22: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:29:14.16 ID:RgJRk+Dk
数学は所詮、理論的空想論

 

24: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:34:42.90 ID:amLvmPF1
人間の脳から始めるから分からなくなるんで
ミミズとかゾウリムシとかから始めよう

 

25: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:36:32.44 ID:TBejVpje
>はっきりさせておくと、これは空間の次元のことではない。
まずはこれ

 

26: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:37:49.14 ID:iJSs3vgM
パラメーターが11個あるってことじゃないの?別の話?

 

28: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:39:58.03 ID:zeVejINl
脳ミソが11次元だから、宇宙についても11次元までしか理解できないだけだろw

 

32: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 10:57:28.43 ID:F0uaJZ4C
外部から脳波に干渉したら思考に影響でるのか知りたいわ
もしかして高度な思考って頭蓋骨の外でやってたりするんじゃね?

 

67: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:25:33.40 ID:K/B88gUk
>>32
脳波はアウトプットだからそれ自体をいじっても発生源に影響は与えられない

 

78: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:58:53.47 ID:F0uaJZ4C
>>67
ニューロン間の情報が脳波経由で多層的に行き交ってたら面白いな―って

 

37: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 11:23:45.17 ID:jFBqdWtF
ニューエイジやん

 

38: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 11:27:12.91 ID:HL7csuu6
11次方程式を勝手に暗算してるのが脳だ。違う??w

 

39: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 11:31:16.27 ID:F0uaJZ4C
脳 「低能なおまえらの脳は実は高次な低能だったということ」

 

47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 11:57:38.28 ID:M2qmaWYI
宇宙は人間の脳内に存在するイリュージョン。

 

48: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:09:52.75 ID:3rc1hJGl
なるほど、、、おかしいなおれにもその脳があるが理解できん

 

49: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:10:15.01 ID:xr11xvB7
ソースがカラパイアで納得

 

51: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:24:52.24 ID:6RBU5XUj

俺の脳は2次元どまりだなぁ…

つーか、惨事が虹に勝てるワケがない!

 

53: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:27:01.34 ID:v9ERM5Ob
要するに脳細胞の働きの凄さの片鱗がぼんやり見えたくらいのとこか
育った環境とか人種とか個体差についても引き続き研究が進むと思うとワクワクする

 

54: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:31:54.32 ID:ZS16f+Nx
分からんが、次元というより
位置系列といった方が
いいのかも。

 

55: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:38:21.82 ID:TN67HaSx
神と言ってもいいが宇宙の意思を受信するアンテナみたいなもんが脳。
だから宇宙に相応する構造が脳にあるのは当然。
宇宙が11次元なら脳も11次元なくては機能しない。
発見だの創造だのも所詮宇宙開闢から垂れ流されてる情報を偶々汲み取れたに過ぎない。
脳内の小人さんを探すような自我・意思探しなんて虚しい真似はやめて、
宇宙の意思をもっとまじめに探るべきだ。

 

56: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:43:26.64 ID:WKuWaUwi
ノードの次数が11なんだろ?

 

58: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:50:24.23 ID:64VdVOiM
入出力の状態変数が11個あるってことか?
たった11次元で表せるものなのか

 

61: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:54:44.10 ID:WKuWaUwi
>>58
各ノード(脳細胞)がだろ
最大で11本シナプスが伸びてるってことでないの?

 

88: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:38:17.87 ID:lFlnUP19

>>58 >>61 >>65 >>73
入力変数が11個の関数と何が違う?

変数11個という数字は勝手に思い付いたモデル?、

それとも10以下や12以上の解釈では困難になるような、解剖学的に脳細胞と関連する根拠があるのかな?

 

89: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:42:56.35 ID:F0uaJZ4C
>>88
神様はサッカー好きなんだよ

 

65: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:08:40.64 ID:LMQL7pMF

 

73: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:42:55.00 ID:WKuWaUwi
>>65
これ、この研究のやつ?
単純に次数11のネットワークだよな

 

60: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 12:53:00.92 ID:xBAlP2vF
人間の脳が11次元構造ならば
12次元人口脳を作ればもっと感情豊かで想像力に富んだ精神世界が生まれるのだろうか?

 

69: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:26:24.01 ID:Sap74XZR
オレ二次方程式が危ういんだけど

 

71: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:37:34.15 ID:pym/1Mfa
認知(第1次元)→入ってきた情報の処理(第2次元)→分析や解法で3~11次元くらいのくみあわせ
AIならここが100次元とか1万次元とかにできるわけだ。

 

95: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 15:33:50.13 ID:kbxPtUpT
>>71
単なる一次独立なベクトル数だから増やそうと思えばいくらでも増やせる。

 

74: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:43:46.83 ID:vuOIEVdo
いずれ宇宙も巨大な脳になる
惑星が細胞でニューロンを作り最強の生物になった後、高次元で俺様と戦うことになる

 

77: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 13:54:58.84 ID:U79kh6WL
数学的概念を安易に物理的概念に持ってくるなよ

 

80: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:16:49.09 ID:IwtRCn2j
人間の脳が最大11元で買えるのかと思った

 

81: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:17:09.44 ID:XvWsqcBm
最大って事はアインシュタインレベルだと11あるつ事?

 

82: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:19:42.36 ID:Q3TaZK4P
俺には4次元以上をイメージ出来ないけど、既に11次元の概念を理解して数式化し
説明できる人がいる時点で、人間の脳が11次元で機能できるっていうのは
当然ではあるんでは。

 

94: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 15:32:20.64 ID:kbxPtUpT
>>82
お前、四次元を認識できるんだすごいな。ただここで言う11次元って人間が知覚する次元とは違うだろ。一次独立なベクトルが11あるってだけで

 

97: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 15:35:37.90 ID:64VdVOiM

8bitは値の精度であって変数の数ではない
f(x)=x_1~x_11とおけば11次元の関数になる

>>94
以上だから四次元も含んでるぞ

 

99: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 15:43:08.96 ID:kbxPtUpT
>>97
それだと不十分だろ。関数で写した先のベクトル空間に11個の一次独立なベクトルが存在して11次元といえるではないか?

 

84: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:28:47.41 ID:B4Ot1iCf
人工知能の開発に役立つ発見なのか?

 

87: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:38:04.57 ID:sQ0Oas1C
京のなんちゃって6次元トーラスと同じレベルの話で、どうってことはない

 

90: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 14:45:15.92 ID:/kGZi2t4

11次元の構造を持ってないと人工知能なんて無理じゃんw

自動運転なんて8ビットだろ?w

 

93: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 15:30:22.40 ID:oZnlXR6s
俺の脳の虚血領域は美しい川の対岸にお花畑が広がっている。

 

96: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 15:34:31.41 ID:J6acOFbZ

一時期、スパコンのネットワーク構造としてもてはやされた
ハイパーキューブ構造的に考えると11次元って事?
一つの神経細胞に繋がってる線が最大11本ぐらいはあると

…めっちゃスパゲッティーやんか…

 

100: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/04/25(水) 15:44:39.40 ID:OMggJd7O
うすうすと11次元だと気づくよね

 

転載元http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1524617827/