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2022-10-17

[]培養した神経細胞学習させる

深層強化学習をつかうとビデオゲーム学習させることができるが、生きた神経細胞でも同じことができるのか?

同じことができるんだって!すごいね

ヒトまたはげっ歯類由来の神経細胞培養して作ったニューラルネットワークは、高密度多電極アレイを介してin silicoコンピューティング統合される。電気生理学的刺激と記録を通じて、アーケードゲームPong」をつなぐ。リアルタイムゲームプレイの5分以内に明らかな学習が見られる。培養神経細胞の塊は目標指向的に神経活動自己組織化する能力を示す。

Neuron Oct12 2022 InPress

2022-10-11

[]強化学習による、より高速な行列乗算アルゴリズム発見

AIアルゴリズムを考える時代がきたようだ

Deepmind は Alphabet(Google)の子会社AlphaGoを作ったところ

深層強化学習アルゴリズムDeep Q-Network(DQN)を作っておりDQNを使うといろんなゲーム人間よりいいスコアを出すことができる

今回は行列乗算のアルゴリズムに深層強化学習を使ってよりよいアルゴリズム作成を行った

行列乗算は、そうした基本的タスクの1つであり、ニューラルネットワークから科学計算ルーチンまで、多くの系で見られる。機械学習を用いたアルゴリズム自動発見によって、人間直感を超え、人間設計した現在最良のアルゴリズム凌駕する見通しが得られる。しかし、アルゴリズム発見手順の自動化は、アルゴリズム存在し得る空間が巨大であるため難解である

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AlphaTensorは、多くの行列サイズについて、最先端の複雑さを凌駕するアルゴリズム発見した。中でも特に重要なのは、有限体における4 × 4行列場合で、AlphaTensorのアルゴリズムはこの行列において、50年前に発見されたStrassenの2レベルアルゴリズムに、我々の知る限りでは発見以来初めて改良を加えた。

Nature 610, 47–53 (2022)

2022-09-30

[]まつ毛に男女差はない

男性男性ホルモンの影響多く女性は少ない(ゼロではない

頭皮男性ホルモンが多いと産毛に変化してハゲ

ひげ:男性ホルモンの影響で女性より男性のほうが濃い

脇:男性ホルモンの影響で女性より男性のほうが濃い

陰毛男性ホルモンの影響で女性より男性のほうが濃い

まつ毛:男性ホルモンの影響がないので男女差はない

男性ホルモンであるアンドロゲンは、人間の正常な髪の成長の主な調節因子です。

思春期以降、アンドロゲン腋窩などの多くの部位で、色素のない小さな毛を作る有毛胞から、色素のある大きな毛を形成する終毛胞への変化を促します。しかし、睫毛には明らかな効果はなく、頭皮では逆の変化を引き起こし、毛髪が産毛に置き換わり、徐々に男性型脱毛症が発症する可能性があります

2022-09-21

[] 脳の性差男性ホルモンのせい

ヒトにおける男女間の脳差の生物学的基盤を解明することは困難であった。最も顕著な形態差は大きさであり、男性女性よりも平均して脳が大きい。しかし、この差がどのように生じるかについての機構理解は依然としてわかっていなかった。

ヒトにおける性特異的な量的な差異は十分に確立されており、成人男性は平均して脳容積が大きく、ニューロン密度が増加し、いくつかの脳領域灰白質が増加している。出生時体重補正した後でさえも、新生児の大きさの差が存在することは、発達起源示唆しているが、これらの大きさの差がどのように生じるかはまだ明らかにされていない。

男性の脳では発生時に男性ホルモンであるアンドロゲン神経細胞が大量に浴びるが女性の脳ではこれは起こらない。なのでアンドロゲンが脳の男性化に関係している可能性が考えられた。

オルガノイドを用いてこの問題アプローチした結果

1 細胞の性染色体は神経発生に対して影響を及ぼさなかった

2 アンドロゲン投与は細胞の増殖を増加させた。この効果女性ホルモンエストロゲン投与では見られなかった

3 アンドロゲン投与は興奮性神細胞を増加させるが、抑制性は増加させない

4 アンドロゲン投与による神経細胞数の増加は9.4%で男性脳で見られる9.8%と非常に近かった

以上の結果は興奮性神細胞数の調節におけるアンドロゲン役割を明らかにし、ヒトにおける性に関連した脳の差異起源理解するための一歩を示すものである

Nature  602, 112–116 (2022)

 
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