嗅覚をだませ今回の日経サイエンスは、会社の昼飯時に食堂で開きにくかった。ページいっぱいにヒトの脳の標本の写真や、アイバンクの目玉の写真が載っているからだ。ワシは、そういう写真を見て、記事を読みながら弁当を食うことはできるのだけれど、隣の席に座った同僚が食欲をなくしたら悪いなぁ、と思ったからだ。いうわけで、「知能の物理学」や「目を生んだ進化」は自宅で読み、会社では「シュレーディンガーの鳥」や「ハッカーが狙う大停電」を読んだ。ヴェドラル放射性崩壊する原子をスイッチにして、そのスイッチによって毒ガスが放出される仕組みを作り、猫と一緒に箱の中に入れる。原子はいつ崩壊するかわからないので、箱の外にいる観測者からすると、猫は「生きている」と「死んでいる」のどちらの状態かわからない。量子力学的に解釈すると、放射性元素は「崩壊していない状態」と「崩壊した状態」を同時に取ることができるので、箱の中の猫も「生きている状態」と「死んでいる状態」の両方の状態を同時に取っていることになる。観測者が箱を開けたとき、猫の状態は「生きている」か「死んでいる」か、どちらかの状態に収束する。......という有名な思考実験が、「シュレーディンガーの猫」である。原子の状態というミクロな世界と、猫の状態というマクロな世界の間がつながっていること、「ここまでは量子力学の世界、ここからは古典力学の世界」という線引きはできないことを示しているそうだ。実際に、マクロな世界......鳥の目や光合成細菌......においても量子力学的効果が観測されているらしい。......らしいのだが、どうもよくわからない。大学を出たころ(もう30年前の話だ)、量子生物学という分野が立ち上がり、光合成色素分子を励起するのに光量子が何個必要か、なんていう話が『科学朝日』に載っていた。......どうも、そういう量子生物学とは違うようだ。フォックスヒトの脳は、物理学的な限界に来ているらしい。ヒトが最も知能が高い動物なのか、ということはさておき。知能をどう定義するかもさておき。現在以上に脳を改良しようとしても、熱力学的な限界に突き当たるのだそうだ。脳のサイズを大きくしてニューロンを増やすと、消費エネルギーが増えるとともに、ニューロン間の配線(軸索)が長くなり、処理速度が低下する。面白かったのは、現在の脳が領域ごとに機能分化していることそのものが、すでにアップグレードを図った結果だということだ。脳を大型化すると、長距離接続が増えて、情報伝達に時間がかかる。そこで、似たような機能を持ったニューロンを集めてモジュール化し、モジュール同士を接続するようにすれば、長距離接続を減らせる。大脳が右半球と左半球で機能分化していたり、視覚や記憶、運動と感覚の中枢がモジュール化しているのも、大きくなった脳の機能低下を補うための進化的な(例によって間に合わせの)対応策というわけだ。高度な機能を発揮する「ため」にモジュール化されているわけではない......どっちが原因でどっちが結果か、難しいが、目的論を廃したほうが正解なのだろうね。モジュールを増やし、モジュール間の接続を増やして高機能化しようとすると、接続ケーブル(軸索)がたくさん必要となるので、またもやエネルギーを消費する。それだけでなく、ケーブルにスペースをとられる。なんとなく、会社のサーバ室の状況を思い出した。何台も並んだラックにサーバ(モジュール化されたコンピュータ)が並んでいるが、その背面や床下はケーブルだらけである。サーバが増えれば増えるほど、ケーブルが増え、消費電力が増え、発生する熱も増える。いえば、すでにヒトの脳も、神経細胞体のある灰白質よりも、軸索の塊である白質のほうが体積が大きい。ニューロンを小さくし、軸索を細くして、より高密度に実装できるようにするとどうか。結果は、ノイズによる誤動作だ。神経細胞体や軸索における情報伝達は、電気的な信号と化学的な物質のやりとりによって行われている。樹状突起や軸索が細くなると、イオンチャネルのランダムな開閉が近隣のイオンチャネルに影響を及ぼし、自然に発火する確率が高くなる。脳全体に影響が及べば、常に躁状態になってしまうのだろうか。筆者は外部記憶(文字とコンピュータ)が新たな可能性をもたらすかもしれないと述べている。外部記憶として用意された機械の脳が、生体脳の限界を超えて、新たな知能を獲得する。シミュレーションされている状況ですな。クロズウェル横軸に表面温度、縦軸に恒星の明るさ(光度)をとり、そこに恒星をプロットする。して出来上がる「ヘルツシュプルング・ラッセル図」から、恒星の一生や特性がわかる。表面温度の違いは、恒星の表層の元素が吸収する光の波長の違い(スペクトル型)として表れる。