オルガノイドとは？脳の細胞の小さなかたまりで点字を読み取る実験、最高83％正解

Scientists in Britain have used tiny balls of human brain cells to help read braille. Braille is a writing system of raised dots that people read with their fingers. The study came out on Oct. 16.

イギリスの科学者が、人の脳の細胞でできた小さなかたまりを使って、点字を読み取る実験をしました。点字は、もり上がった点でできた文字で、指でさわって読みます。この研究は10月16日に発表されました。

The tiny balls are called organoids. Each one is smaller than one millimeter. It has about 10,000 brain cells called neurons. The organoids were grown in a lab.

この小さなかたまりは「オルガノイド」とよばれます。1つの大きさは1ミリより小さいです。その中に、ニューロンとよばれる脳の細胞が約1万個あります。オルガノイドは研究室で育てられました。

First, a robot arm moved a touch sensor over all 26 braille letters. The team changed this touch data into electrical signals. They sent the signals to the organoids. Then a computer program studied how the organoids reacted and guessed each letter.

まず、ロボットのうでが、さわったことを感じるセンサーを、点字の26文字すべての上で動かしました。チームは、この手ざわりのデータを電気の信号に変えました。そして、その信号をオルガノイドに送りました。次に、コンピューターのプログラムがオルガノイドの反応を調べて、どの文字かを当てました。

With one organoid, the program was right about 61 percent of the time. With three organoids together, it was right about 83 percent of the time. The human brain uses very little energy for the work it does. The researchers see this kind of work as one way to build computers that use less energy.

オルガノイドが1つのとき、プログラムが正しく当てたのは約61％でした。オルガノイド3つをいっしょに使うと、約83％で正しく当てました。人の脳は、たくさんの仕事をするのに、とても少ないエネルギーしか使いません。研究者たちは、こうした研究を、エネルギーをあまり使わないコンピューターを作る方法の1つと考えています。

Researchers at the University of Bristol in Britain have used lab-grown clusters of human brain cells to help identify braille letters. Their best setup got the right letter about 83 percent of the time. The study was published on Oct. 16 in the journal Frontiers in Artificial Intelligence.

イギリスのブリストル大学の研究者たちが、研究室で育てた人の脳の細胞のかたまりを使って、点字の文字を見分ける実験をしました。いちばんよいやり方では、約83％の確率で正しい文字がわかりました。この研究は10月16日、学術誌『フロンティアーズ・イン・アーティフィシャル・インテリジェンス』に発表されました。

The clusters, known as brain organoids, are smaller than a millimeter. Each one contains about 10,000 neurons, along with cells that support them. The organoids were provided by FinalSpark, a company that offers them for research.

このかたまりは「脳オルガノイド」とよばれ、大きさは1ミリより小さいです。1つに約1万個のニューロン（神経細胞）と、それを支える細胞がふくまれています。オルガノイドは、研究用にそれを提供している会社「ファイナルスパーク」から提供されました。

To create the signals, a robot arm slid a touch sensor across braille letters made with a 3D printer. The sensor recorded data for all 26 letters of the braille alphabet. The researchers turned the data into patterns of electrical pulses, which they delivered to each organoid through eight tiny electrodes. A basic program that learns from data then analyzed the electrical activity of the organoids and tried to tell which letter they had received.

信号を作るために、ロボットのうでが、3Dプリンターで作った点字の文字の上で、さわった感じをはかるセンサーをすべらせました。センサーは、点字のアルファベット26文字すべてのデータを記録しました。研究者たちはそのデータを電気のパルス（短い電気の波）のパターンに変え、8本の小さな電極を通して、それぞれのオルガノイドに送りました。次に、データから学ぶかんたんなプログラムがオルガノイドの電気の活動を分析し、どの文字を受け取ったのかを当てようとしました。

A single organoid gave a signal that the program decoded correctly about 61 percent of the time. When the responses of three organoids were combined, the accuracy rose to about 83 percent. The team also tested the system with added noise. In those tests, the three organoids held up better than a method that read the noisy signals directly, without organoids.

オルガノイド1つの場合、プログラムが信号を正しく読み解けたのは約61％でした。3つのオルガノイドの反応を合わせると、正答率は約83％に上がりました。チームは、信号にノイズ（じゃまな雑音）を加えたテストも行いました。そのテストでは、3つのオルガノイドを使ったほうが、オルガノイドなしでノイズ入りの信号をそのまま読む方法よりも、正答率が下がりにくくなりました。

Without noise, however, that direct method was about as accurate, at 82 percent. The researchers said they do not yet know why three organoids did better than one. They also said the study did not show that the organoids learned or changed over time.

ただし、ノイズがないときは、その「そのまま読む」方法も82％と、ほぼ同じくらい正確でした。研究者たちは、なぜ3つのほうが1つよりよい結果になったのかは、まだわからないと話しています。また、この研究では、オルガノイドが学習したり、時間とともに変化したりすることは示されていないとも話しています。

The human brain uses very little power for the amount of work it does. The researchers see biohybrid computing, which combines living cells with machines, as a possible way to build computers that use less power. Next, the researchers plan to test textures, edges and other kinds of touch.

人の脳は、こなす仕事の量にくらべて、とても少ない電力しか使いません。研究者たちは、生きた細胞と機械を組み合わせる「バイオハイブリッド・コンピューティング」を、電力をあまり使わないコンピューターを作る方法の1つになりうると考えています。次に研究者たちは、表面の手ざわりやふち（かど）など、ほかの種類の「さわる感覚」を試す予定です。