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2025-11-17 09:34:00
カリフォルニア州パシフィックグローブ — ジョンズ・ホプキンス大学のレナ・スミルノバ研究室の脳オルガノイドには、短い人生の中で、バイオリアクターの居心地の良い浴槽から卒業し、温かい塩味のスープを後にして、微小電極が敷き詰められたシリコンチップの上に置かれなければならない時が来る。そこから、人間の組織のこれらの小さな白い球は、電気信号を同時に送受信することができ、コンピューターによって解読されると、内部の細胞が新しい環境に反応する際にどのように相互に通信しているかがわかります。
研究室で製造されたこれらの小型脳モデルは、学習と記憶の生物学的構成要素に似たことができるようになってきているようです。それがスミルノバとその仲間たちだ 報告されました 今年の初めに。それは、彼女と夫で共同研究者のトーマス・ハートゥングが「オルガノイド知能」と呼ぶものを確立するための一歩だった。
彼らがこの用語を初めて作ったのは 2023 年のことでした。 紙 オルガノイドは学習、分類、制御できる可能性があると主張しました。彼らは、オルガノイドインテリジェンスは、それらの能力を倫理的にテストすることに特化した新しい分野であるべきだと提案した。目標の 1 つは、人間の脳がどのように機能するのか、そしてその中核となる認知機能が薬物や毒素、または遺伝子変異に応じてどのように変化するのかをより深く理解することです。
脳オルガノイドがますます複雑になるにつれ、一流の科学者や生命倫理学者が世界的な監視を求めている
もう1つは、それらの機能を活用してバイオコンピューター、つまり今日のAIブームを推進するシステムの仕事を環境破壊を伴わずに実行するオルガノイドと機械のハイブリッドを構築することだろう。そのアイデアは、水を吸い込み電力を消費するスーパーコンピューティング データ センターをさらに建設する代わりに、人間の脳の驚異的な情報処理効率の一部を利用することです。
懐疑的な見方が広がっているにもかかわらず、このアイデアはある程度の注目を集め始めています。米国科学財団と DARPA は近年、オルガノイドベースのバイオコンピューティングに数百万ドルを投資してきました。そして、すでに何らかの形のインテリジェンスを実現できる細胞ベースのシステムを構築したと主張する企業も数社ある。しかし、精神障害や神経発達障害を研究し、それらを治療する新しい方法を見つけるために脳オルガノイドの分野を最初に築いた科学者にとって、これはすべてかなり歓迎できない展開となった。
カリフォルニアのアシロマカンファレンスセンターで先週開催された会議では、研究者、倫理学者、法律専門家が集まり、ヒトや動物の研究に対する既存の規制構造の枠から外れるヒト神経オルガノイドをめぐる倫理的および社会的問題について議論した。会話の多くは、この分野が自らの限界をどこにどのように設定するかについてでしたが、研究室で培養された細胞構築物が知覚、意識、または道徳的重みを担うと広くみなされているその他の高次の性質を発達させ始めた時期をどうやって見分けるかという問題にしばしば戻ってきました。
ほとんどの説明によれば、知能はその階層のさらに下にあります（ミツバチは知能を持っています。アリや、問題を解決して複雑な社会を組織する能力を持つほとんどすべての生き物と同様です）。しかし、出席した複数の科学者は、「オルガノイド知能」などの用語やバイオコンピューティング企業によるその他の主張が世間の反発を引き起こし、それが自分たちの研究に波及する可能性があると懸念を表明しました。
まず、脳オルガノイドが新生児と同様の複雑な脳波を生成し、倫理的懸念が復活する
アシロマ会議を企画したスタンフォード大学の神経オルガノイド研究者セルジウ・パスカ氏は、「研究を誇大宣伝したり誤って伝えたりしない正確な用語を使用することが本当に重要だ」と述べた。 「過度に拡大的な主張は、これらのシステムが実際に何を行うのかについて国民や政策立案者を混乱させる可能性があります。」
コールドスプリングハーバー研究所の計算神経科学者であるトニー・ザドール氏は、シリコンベースのAIと同等のオルガノイド知能を生み出す取り組みは科学的な行き詰まりであると見ている。同氏はアシロマでの会合で、問題は、データセンターが機能するためには人間の指示通りに行動しなければならないことだと述べた。一方、神経回路は、あらかじめ決められたことを実行します。
「私たちが彼らにやってほしいことを彼らにさせることは、現時点では私たちが想像することさえ完全に超えています」とザドル氏は語った。 「課題は、どのニューロンが重要で、それらを使って計算モデルを形成する方法がまだわかっていないことです。ニューロンをすべて皿にまとめて、私たちにとって役立つ方法でその活動を読み出すことで、その問題を回避できると期待するのは見当違いです。」
アシロマで明確になった恐怖は、バイオコンピューティングが、オルガノイド研究の医療応用を妨げる可能性のある過度に広範な法律につながる形で注目を集めるのではないかということである。ケンブリッジ大学で発達障害を研究するための最初の脳オルガノイドを開発したマデリン・ランカスター氏は、最近、 自然に語った 「そうなると、人々を助けるために実際に研究を行っている分野も含め、すべての研究を妨げる規制が導入される可能性がある。」
この種の批判はスミルノバ氏には合わない。彼の研究室はホプキンス大学動物実験代替センター内にあり、環境毒素が人間の脳の発達にどのような影響を与えるかを理解することに10年の大部分を費やしてきた。たとえば、妊婦が難燃剤にさらされた場合、それらの化学物質はどのようにして胎児に到達し、成長中のニューロンが作ろうとしている接続を妨げるのでしょうか?
神経オルガノイドは、そのような種類の疑問を探求するためのより強力な方法を彼女に提供しました。過去 10 年間で、幹細胞科学者たちは、脳内に見られる細胞のほとんどの種類を代表するオルガノイドを、皿の中で数か月、さらには数年も生存できるオルガノイドを作成する方法を発見しました。本物の脳に近いものに似せるにはまだ何光年もかかりますが、これらの「集合体」は、ソーセージ状の糸に束ねたり、回路にループ状にしたりすると、細胞が分化、移動し、筋肉の収縮を制御したり痛みを感知したりする経路への新しい接続を形成する際に、発達中の神経系内で展開する振り付けを模倣することが示されています。
しかし、オルガノイドが毒性研究において実験動物に本当に取って代わるためには、オルガノイドが行動を変える能力があることを証明する必要がある。環境への曝露がバイオリアクター内に浮遊する細胞の塊に重度の自閉症を引き起こすことをどのように確認しますか?それを迷路に入れて、新しい空間をナビゲートする能力を評価できるようなものではありません。しかし、できることは、何千もの電極が詰め込まれたバイオ製造センサーにオルガノイドを接続し始めて、大規模なニューロン活動の刺激と記録を同時に可能にすることです。それがオルガノイド知能の誕生だった、と彼女は電話インタビューで語った。
「これは、これらの脳オルガノイドの関連する生理学的機能を研究するためのツールです」と、アシロマ会議には出席しなかったスミルノバ氏は述べた。 「私たちは料理に心を作ろうとしているわけではありません。」
彼女はまた、彼女と同僚がどのようにしてすべての仕事において倫理の問題を中心に据えているかについても指摘した。生命倫理学者はオルガノイド知能論文の共著者でした。そして、それらは、NSFの支援を受けてスミルノバ氏とハルトゥン氏が取り組んでいる新しいプロジェクトに組み込まれており、簡単なビデオゲームのプレイを学習し、小型ロボットを誘導できるオルガノイドを構築する。そこでは、進行状況を監視し、懸念の原因となる認知機能が出現した場合に危険信号を発する。夫妻は自分たちの研究を生物学の限界を押し広げる機会であるだけでなく、神経倫理というまだ比較的若い分野を前進させる機会としても捉えている。
NSFもそのように見ています。 2024年に「Engineering Organoid Intelligenceによるバイオコンピューティング」プログラムを開始したとき、申請者には共同主任研究者として倫理学者がいることを要求した。審査の過程で、政府機関はまた、研究そのものと同等の立場で研究提案に倫理をどのように織り込むかについての計画も評価した。 「倫理と科学が五分五分で分けられるというのは非常に異例なことだ」と審査プロセスに関わった関係者の一人はSTATに語った。
この分野に携わる企業の中には、バイオコンピューターの倫理問題を前景化して積極的に発言しているところもある。しかし、その研究は、それらを動かしている認知プロセスを何と呼ぶべきかについてのより公的な論争の中で失われてしまった。
ブレット・ケーガン氏は、オーストラリアのメルボルンにあるバイオコンピューティングの新興企業コーティカル・ラボの最高経営責任者（CEO）である。同社は、ニューロンを搭載したコンピューターの時間をレンタルすることに加えて、必要な実験室の安全性と倫理の承認を取得しているかどうかの検査に合格した場合、個人にこのデバイスのバージョンを35,000ドルで販売する予定である。 2022 年に、彼と Cortical の同僚は、 紙 その中で彼らは、実験室で成長させたニューロンに1970年代のビデオゲーム「ポン」をプレイするよう教えたことを示した。
出版前に、彼のチームは倫理学者と相談し、論文を 1 年近くプレプリント サーバーに保管していました。ケイガン氏は、透明性を保つためと、この新たなポン遊びの力を何と呼ぶかについて研究コミュニティからのフィードバックを求めるためにそうしたと述べた。あまり大きな反応は得られず、研究に携わった科学者らはニューロンがある種の知覚を獲得したと考えるのが妥当だと考えたと述べた。
しかし、この論文がタイトルに「センティエンス」を入れて出版されると、反発の波が押し寄せた。研究者 30 名が雑誌 Neuron に執筆 主張した そのような表現は「提示されたデータによって正当化されるものではない」とし、そのような表現はこの分野の信頼性を危険にさらし、その種の研究に対するより広範な制限を引き起こす可能性があると警告した。
ケーガンさんは最初、そのすべてに衝撃を受けました。しかし彼は、それが単なる反射的な瞬間ではなかったことに気づくようになりました。むしろ、それはこの分野全体の基礎的な問題を表しています。つまり、オルガノイドのこれらの特性を何と呼ぶかを決定できない場合、それらの特性が特定の倫理的一線を越えたとき、どうやってそれを知ることができるのでしょうか?
「共通の言語を持てなければ、倫理は何の意味もありません」とケーガン氏は電話インタビューでSTATに語った。
このような成長痛は、科学技術の最前線にある新興分野にとってよくある落とし穴です。飛行機を操縦しながら単に飛行機を組み立てるだけでなく、すべての部品に名前を付け、その機能を定義することもできます。この種の混乱を調整することは現在、ケイガンにとって最優先事項となっている。去年彼は 電話をかける 脳オルガノイドとバイオコンピューティングの研究に関わるあらゆる種類のさまざまな分野から、幹細胞科学者、神経科学者、計算生物学者、医師、倫理学者、ソフト、ハード、ウェットのエンジニアなど、少なくとも 100 人の科学者を、命名法に関する合意形成の共同作業に参加させることを目指している研究コミュニティに。
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#脳オルガノイド科学者らはバイオコンピューティングへの進出に懸念を抱いている