脳の配線は遺伝子からどう生成されるか―計算機科学が解く発生の謎

要約

コールドスプリングハーバー研究所の論文は、脳の神経配線を計算機科学の工学問題として定式化した。ゲノムに格納できる情報量（約1ギガバイト）と発生の時間窓（約1年）という2つの制約下で、単一細胞から完全な脳ネットワークを構築するアルゴリズムを設計する課題である。神経元の個数に対して部分線形にスケールする戦略のみが両制約を満たすため、ニューロン数が302（線虫）から数百億（ヒト）と8桁異なる多様な生物で実装される現実の発生戦略は、進化の偶然性ではなく計算上の必然性に基づいて説明できる。この知見は機械学習にも示唆的で、コンパクトな記述から大規模機能ネットワークを生成する新しいアルゴリズム設計に応用できる可能性がある。