脳の進化からAI設計へ新たな知見(The Myth of the ‘Lizard Brain’ and the Real Trade-Off Inside Your Mind)

2026-06-29 ジョージア工科大学

米国ジョージア工科大学(Georgia Tech)の研究チームは、「理性的な新しい脳」と「本能的な爬虫類脳(リザードブレイン)」という従来の脳進化モデルを見直し、脳の進化は脳領域の新旧ではなく、神経回路の「配線様式」の違いによって説明できることを示した。182種の哺乳類の脳を比較した結果、大脳新皮質は視覚や触覚などを処理する空間的に整理された回路を持つ一方、辺縁系は嗅覚や記憶を担う分散型ネットワークとして機能し、それぞれが限られた脳容量を競い合うように進化してきたことが判明した。さらに、この配線構造を組み込んだ人工知能モデルを用いたシミュレーションでは、視覚を重視する環境では新皮質型回路が、嗅覚を重視する環境では辺縁系型回路が拡大することを再現した。本研究は、「論理」と「感情」の対立という単純な脳観を改め、脳進化の仕組みを統一的に説明する新たな理論を提示するとともに、生物の先天的な神経回路設計を取り入れた、より効率的なAIの開発にもつながる可能性を示した。

<関連情報>

哺乳類の脳の発達と進化における二重計算システム Dual computational systems in the development and evolution of mammalian brains

Nabil Imam, Matthew Kielo, Brandon M. Trude, and Barbara L. Finlay

Science Advances  Published:22 Apr 2026

DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aec6112

脳の進化からAI設計へ新たな知見(The Myth of the ‘Lizard Brain’ and the Real Trade-Off Inside Your Mind)

Abstract

Analyses of brain sizes across mammalian taxonomic groups reveal a consistent pattern of covariation between major brain components, including a robust inverse relationship between the limbic system and the neocortex. To find the functional basis of this relationship, we mapped the multidimensional representations of task-optimized artificial neural networks onto two-dimensional surfaces resembling the forebrain cortices. We found that networks optimized for visual, somatosensory, and auditory representations develop ordered spatiotopic maps where units draw information from localized regions of the sensory input. In contrast, networks optimized for olfactory and relational memory representations develop fractured maps with distributed patterns of information convergence. Evolutionary optimization of multimodal networks for varying task objectives results in inverse covariation between spatiotopic and disordered network components that compete for the representational space. These results suggest that the observed pattern of covariation between brain components reflects an essential computational duality in brain evolution.

1700応用理学一般
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