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| ヒューマンブレインプロジェクト | |
|---|---|
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| プロジェクトの種類 | 科学研究 |
| 位置 | ジュネーブ、スイス |
| 所有者 | 欧州連合 |
| 主要人物 | パヴェウ・シヴィエボダ、事務局長[1] カトリン・アムント、科学研究部長[1] |
| 設立 | 2013年10月1日 |
| 状態 | 2023年9月30日終了 |
| Webサイト | ヒューマンブレインプロジェクト |
ヒューマン・ブレイン・プロジェクト（HBP ）は、2013年から2023年までの10年間にわたって実施された10億ユーロ規模のEU科学研究プロジェクトでした。 [2] [3] [4]高性能 エクサスケールスーパーコンピュータを使用して、研究者が神経科学、コンピューティング、脳関連医学の分野で知識を進歩させることができるインフラストラクチャを構築しました。[5]その後継はEBRAINSプロジェクトです。[6]
2013年10月1日に開始されたこのプロジェクトは、欧州委員会の 未来および新興技術のフラッグシッププロジェクトでした。HBPはローザンヌ連邦工科大学によって調整され、主に欧州連合によって資金提供されました。[7]プロジェクト調整事務所はスイスのジュネーブにありました。[8]
査読済みの研究によると、公開ディスカッションフォーラム（ヒューマン・ブレイン・プロジェクトフォーラム）はCOVID -19パンデミックの間、積極的に活用され、回復力を発揮したことがわかりました。[9] HBPフォーラムは最も積極的に活用され、プログラミングの問題に関連する質問やHBPの中核領域に近い質問の解決に役立っています。
戦略目標と組織
HBP アプローチの基本は、脳をさまざまな空間的および時間的スケール (つまり、分子から高次認知プロセスの基礎となる大規模ネットワークまで、ミリ秒から数年まで) で調査することです。この目標を達成するために、HBP は神経科学、哲学、コンピューター サイエンスを含むさまざまな分野の科学者の協力を得て、実験データ、モデリング理論、シミュレーションのループを活用します。その考え方は、経験的結果を使用して理論を開発し、次にモデリングとシミュレーションを促進して予測を導き、それが今度は経験的結果によって検証されるというものです。[10]
HBP の主な目的は、世界中の研究者が利用できる、 脳研究、認知神経科学、脳に着想を得たコンピューティングのための ICT ベースの研究インフラストラクチャを構築することです。
プロジェクトは 12 のサブプロジェクトに分かれています。そのうち 6 つは、プロトタイプのハードウェア、ソフトウェア、データベース、プログラミング インターフェイスで構成される ICT ベースのプラットフォーム (サブプロジェクト 5 ～ 10) を開発します。これらのツールは、HBPコラボラトリーを通じて世界中の研究者が利用できます。4 つのサブプロジェクトは、経験的神経科学に関するデータを収集し、理論的基礎を確立します (サブプロジェクト 1 ～ 4)。1 つは倫理と社会を担当します (サブプロジェクト 12)。サブプロジェクト 11 はプロジェクトを調整します。
- SP1 マウスの脳の構造: マウスの脳の構造と電気的・化学的機能を理解する
- SP2 人間の脳の構造: 人間の脳の構造と電気的・化学的機能を理解する
- SP3 システムと認知神経科学: 脳がシステムレベルと認知機能活動をどのように実行するかを理解する
- SP4 理論神経科学: 研究データから結論を導き出すための高レベルの数学モデルを導出する
- SP5ニューロインフォマティクスプラットフォーム: 脳データの収集、整理、提供
- SP6脳シミュレーションプラットフォーム: 脳組織のデータ駆動型再構築と、これらの再構築を探索するためのシミュレーション機能の開発
- SP7高性能分析およびコンピューティングプラットフォーム: これまでにない詳細さで脳をマッピングし、複雑なモデルを構築し、大規模なシミュレーションを実行し、大量のデータを分析するための ICT 機能を提供します。
- SP8医療情報プラットフォーム: 疾患クラスターとそれぞれの疾患シグネチャを理解するために、病院と医療研究データを共有するためのインフラストラクチャを開発する
- SP9ニューロモルフィックコンピューティングプラットフォーム: 脳にヒントを得たコンピューティング技術の開発と応用
- SP10ニューロロボティクスプラットフォーム: 脳シミュレーションをテストするための仮想および実際のロボットと環境の開発
- SP11 管理と調整: プロジェクトの総合調整
- SP12 倫理と社会: HBP の活動の倫理的および社会的影響の探究
HBPはローザンヌ連邦工科大学がコーディネートし、ヨーロッパ19か国の117を超えるパートナー機関の研究者が参加しています。[5]著名なパートナー機関には、ハイデルベルク大学、ユーリッヒ研究センター、ローザンヌ大学病院などがあります。
科学的な方向性は、科学およびインフラストラクチャ委員会 (SIB) を構成する HBP の各サブプロジェクトの代表者によって提供されます。SIBの議長は、ユーリッヒ研究センターのKatrin Amunts氏です。ソフトウェア担当の SIB 副議長は、ミュンヘン工科大学のAlois Knoll 氏です。HBP の日常業務は、EPFL の Andreas Mortensen 氏が率いる理事会によって指揮されます。
資金調達
HBP は、EU 研究イノベーション資金プログラムであるFP7 フレームワークの下、欧州委員会通信ネットワーク・コンテンツ・技術総局 (DG CONNECT) によって資金提供されています。これは、初期の 2 つの未来新興技術 (FET) フラッグシップ プロジェクトの 1 つでした。
このプロジェクトは5つのフェーズに分かれており、それぞれに別々の資金が供給されている。プロジェクトの最初の2年半の「ランプアップフェーズ」の5,400万ユーロの資金募集は2013年11月に締め切られ、結果は2014年3月に発表された。32の組織からの22のプロジェクトが、830万ユーロの初期資金に選ばれた。[11]ランプアップフェーズは2016年3月31日に終了した。資金は、特定助成契約（SGA）を使用して2年ごとに再評価され、最初の契約は2016年4月に開始され（2018年4月に終了）、2番目の契約は2018年4月に開始され（2020年3月に終了）、合計8,800万ユーロのEU資金が提供される。 HBPの総費用は10億1,900万ユーロと見積もられており、そのうち5億ユーロは欧州委員会、5億ユーロは国、公共、民間の組織、1,900万ユーロはコアプロジェクト立ち上げフェーズのパートナーが負担する。[5]
障害
このプロジェクトの主な障害の1つは、これまでの脳研究から収集された情報が体系化されていないことです。神経学的研究データは、生物学的組織体系、研究対象の種、発達段階によって異なるため、データを総合的に使用して、単一のシステムとして機能するモデルで脳を再現することが困難です。[12]
その他の障害としては、電力消費、メモリ、ストレージに関するエンジニアリング上の問題が挙げられる。[13]例えば、詳細なニューロン表現は計算コストが非常に高く、[14] [15]全脳シミュレーションは私たちの計算能力の最先端にある。[16]
意味合い
HBPや他の類似プロジェクトによって生み出された技術は、他の研究分野にさまざまな可能性をもたらします。例えば、脳モデルは脳内の疾患の特徴や特定の薬剤の影響を調べるために使用でき、より優れた診断法や治療法の開発が可能になります。最終的には、これらの技術はより低コストで患者に提供されるより高度な医療オプションにつながる可能性があります。[12]
さらに、詳細な脳のシミュレーションには多大な計算能力が必要であり、スーパーコンピューティングやエネルギー効率の高い脳に着想を得たコンピューティング技術の開発につながっています。コンピューティング技術の開発は、データマイニング、通信、家電製品、その他の産業用途などの分野にまで拡大することができます。 [12]
プロジェクトの長期的な倫理的影響も考慮されている。プロジェクトは責任ある研究と革新の方針に従っており、倫理諮問委員会は人間のボランティア、動物の被験者、収集されたデータの使用を監視する責任がある。ヨーロッパの社会、産業、経済への影響は、HBP倫理と社会プログラムのフォーサイトラボによって調査されている。[17]
批判
2015年7月7日、154名のヨーロッパの研究者（2014年9月3日時点で750名の署名）[2]が欧州委員会に公開書簡を送り、HBPの過度に狭いアプローチに不満を述べ、プロジェクトをボイコットすると脅した。[18]この論争の中心となったのは、思考や行動などの高レベルの脳機能を研究する認知科学者への資金提供をめぐる内部紛争だった。しかし、HBPは「認知と行動がHBPにとって不可欠であることに疑問の余地はない」と述べ、コアプロジェクトがプラットフォームの構築に集中できるように、プロジェクト内で認知神経科学研究が再配置されたと説明した。さらに、公開書簡はECに「HBPのコアプロジェクトと提携プロジェクトに現在割り当てられている資金を、HBPの本来の目的である脳機能とそれが社会に与える影響の理解を達成するため、幅広い神経科学向けの資金に再配分する」よう求めた。 HBPは回答の中で、「神経科学研究は膨大な量の貴重なデータを生み出すが、現在、論文やデータベース以外に、この情報を共有、整理、分析、統合する技術はない。HBPは、脳の多段階の再構築とシミュレーションに向けて進むために欠けている重要な層を提供する」と述べた。また、「プロジェクトの過程で、認知および行動神経科学はHBPの神経科学の最も重要な要素となるだろう。しかし、これを実現するには、まずプラットフォームが整備されなければならない」と付け加えた。[19]
ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの計算神経科学ディレクターのピーター・ダヤンは、脳の大規模シミュレーションという目標は根本的に時期尚早であると主張し、[20]ジェフリー・ヒントンは 「このプロジェクトの本当の問題は、そのような大規模なシステムに学習させる方法が全く分かっていないことだ」と述べた。[21]プロジェクトの方法論に関して、ロバート・エプスタインも同様の懸念を表明した。[22]
HBPは、会員らは大規模シミュレーションをめぐる不確実性を共有しているが、「人間の脳を再構築し、シミュレーションすることはビジョンであり、目標である。その恩恵はそこに到達するために必要な技術から生まれる。HBPによって開発されたその技術は、神経科学だけでなく関連分野全体に恩恵をもたらすだろう」と述べている。[19]
2015年にプロジェクトは見直しプロセスを経て、ヘンリー・マークラム率いる3人のメンバーで構成される執行委員会は解散され[3] [23] [24]、22人のメンバーで構成される理事会に置き換えられました[25] 。
2019年の記事によると、「2013年、欧州委員会は彼の取り組みであるヒューマン・ブレイン・プロジェクト（HBP）に10億ユーロ（当時の価値で約14億2000万ドル）という驚異的な助成金を授与しました...私が連絡を取った人々は、過去10年間にHBPが行った主要な貢献を挙げるのに苦労しました。」[26]別の記事では、「最終的には、このメガプロジェクトはいくつかの共通の目標に焦点を当てた科学者のコミュニティを生み出しました、と彼は言います。「それは永続的な遺産です。」」と結論付けています。[3]
参照
参考文献
- ^ ab "The Directorate". Human Brain Project . 2017年10月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ab Frégnac Y、Laurent G (2014 年 9 月)。「神経科学: ヒューマン ブレイン プロジェクトにおける脳の位置づけ: 欧州の 10 億ユーロ規模の科学技術プロジェクトは、目標を明確にし、透明性のあるガバナンスを確立する必要がある」。Nature . 513 ( 7516 ) : 27–29。Bibcode : 2014Natur.513...27F。doi : 10.1038 /513027a。hdl : 21.11116 /0000-0008-07A4-7。PMID 25186884。
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- ^ 「FET Flagships」 。Horizo n 2020。欧州委員会。2013年12月19日。 2020年3月18日閲覧。
- ^ ab 「Human Brain Project、ジュネーブに移転 - SWI swissinfo.ch」。SWI swissinfo.ch 2013年10月29日。 2016年3月11日閲覧。
- ^ Kreyer AC、Wang LX (2022年12月7日). 「オンラインでの神経科学の共同研究：Human Brain Projectフォーラムの事例」. PLOS ONE . 17 (12): e0278402. Bibcode :2022PLoSO..1778402K. doi : 10.1371/journal.pone.0278402 . PMC 9728874. PMID 36477663 .
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- ^ ab HBP理事会、HBP執行委員会（2014年7月9日）。「ヒューマン・ブレイン・プロジェクトにおける神経科学の重要な役割」（PDF）。ヒューマン・ブレイン・プロジェクト。 2014年8月23日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2016年3月11日閲覧。
- ^ サンプルI（2014年7月7日）。「科学者らが12億ユーロ規模のヒューマン・ブレイン・プロジェクトをボイコットすると脅迫」ガーディアン。 2014年7月7日閲覧。
- ^ Brean J (2014年7月8日). 「スーパーコンピューターで脳をモデル化する10億ドル規模の欧州の取り組みは崩壊の危機に瀕している」ナショナルポスト。[永久リンク切れ ]
- ^ Epstein R (2016年5月18日). Weintraub P (編). 「あなたの脳は情報を処理しませんし、コンピューターでもありません」. Aeon Essays . 2016年5月23日閲覧。
- ^ Theil S (2015). 「心の悩み」. Scientific American . 313 (4): 36–42. Bibcode :2015SciAm.313d..36T. doi :10.1038/scientificamerican1015-36.
- ^ Theil S (2015). 「なぜ人間の脳プロジェクトは失敗したのか、そしてそれをどう修正するか」。サイエンティフィック・アメリカン。
- ^ Kelly E (2015年11月3日). 「欧州委員会が新たな契約に署名し、10億ユーロのヒューマン・ブレイン・プロジェクトが軌道に戻る」。サイエンス|ビジネス。 2020年3月18日閲覧。
- ^ Yong E (2019年7月22日). 「ヒューマン・ブレイン・プロジェクトは期待に応えられなかった」アトランティック誌。
外部リンク
- 公式サイト
- HBP-ニューロロボティクス
