2013年11月07日09:03
昆虫赛博格亮相
那么，如何再现昆虫的大脑呢。首先，在昆虫大脑中的各神经细胞内插入微小电极。然后，向昆虫施加刺激，分析神经细胞如何发出信号，从而明确各细胞发挥的作用。神经电路的物理构造通过注入色素实现可视化。
光这些还不够，因为脑内的细胞是时刻变化的。以人为例，最初需要边思考边笨拙地使用的棒球棒和汽车会逐渐变地像是自己身体的一部分一样熟练使用。这是因为大脑随着学习发生了变化。
跟人类一样，昆虫也会根据周围的环境学习。有些实验如实地反映了这种情况，比如让蚕蛾操控机器人。
如下面的照片所示，把蚕蛾放在机器人内部的球上。蚕蛾一爬动，球就会转起来。根据这个动作，机器人也会像蚕蛾一样动起来。
实验人员搞了个恶作剧，做了一些调整，即使蚕蛾向前进，机器人依然向右拐。结果，蚕蛾调整了自己的动作，巧妙地使机器人到达了目的地——费洛蒙源。这是因为蚕蛾掌握了机器人容易右拐的特性，自己进行了行为调整。
神崎教授的研究团队还进一步推进了研究，从昆虫的脑中提取电信号，用来驱动机器人。也就是制作了“昆虫赛博格”。
昆虫赛博格配备了切下的带有触角和复眼的蚕蛾头部。通过放在特殊液体里，蚕蛾不会立即死亡。研究人员用蚕蛾大脑发出的信号驱动马达，移动了机器人（体）。
由此，可以实时记录当昆虫学习周围情况的变化时，脑神经信号会如何变化。研究人员根据该数据推测了学习过程中的脑内变化。首先，用超级计算机再现了脑的嗅觉和运动系统，从而更接近实际昆虫的大脑。
有望最快实用化的，是大脑的气味检测功能的应用。
蚕蛾具备超高的嗅觉，能以秒为单位检测到浓度为10亿分之1的气味。目前的人工传感器要想检测到同等水平浓度的气味需要约10分钟。
神崎教授通过改变基因，使蚕蛾的嗅觉受体细胞对费洛蒙以外的特定气味发生反应并发光。目前正在制作提取细胞，使之成为对气味发生反应并发光的传感器。神崎教授的梦想是将其“用于探测毒品和爆炸物等”。
再现昆虫大脑的研究是为将来再现人脑而迈出的第一步。通过逼近人脑，未来机器人技术的关键——人工智能的性能可实现飞跃性提高。此外，还能为脑神经系统的疾病治疗开拓道路，比如用其他回路弥补坏死神经回路的功能等。
与生物的大脑具备同等功能的汽车和机器人，与人类共存的社会，也许并不遥远。（作者：广冈延隆，日经技术在线！供稿）
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