総合ガイド ・ 第3章 ・ 定点観測

現在地 — 2026年8月、どこまで進んだか。

この章は本サイトの中核であり、更新のたびに書き換わる「定点観測」である。 第2章のパイプラインに沿って6つの軸を立て、それぞれを達成済み/進行中/未着手に分けて一次文献つきで評価する。

基準日: 2026-08-08評価軸: 6引用: 39件
2026年8月の総合評価(3行)
  • 構造の地図化は昆虫(13.9万〜16.7万ニューロン)で完了し、哺乳類(マウス)で組織的スケールアップが始まった。ヒトは体積比で約100万分の1のみ。
  • 動かす段階はハエで初めて実証された:2024年に全脳スパイキングモデルが実験と整合し、2026年に仮想身体つきで自然な行動が創発した。ただし可塑性・神経修飾は含まれない。
  • ヒトのWBEはどの軸でも実装段階に入っていない。研究者による2025年の包括レビューは「最も楽観的でも数十年」と評価し、予測市場の中央値は2070年頃にある。

3.1 Six Axes

軸別評価。

軸① 構造の地図化(コネクトミクス) 昆虫完了 哺乳類始動

状態内容
達成済み線虫の雌雄・発達段階を含む全配線図(1986→2019→2021)12。ハエ幼虫3,016ニューロン(2023)3。ハエ成虫の全脳139,255ニューロン・約5,000万シナプス(FlyWire 2024)4。雄ハエの脳+腹側神経索16.7万ニューロン——首の接続が保たれた初の中枢神経系まるごとの配線図(2025)5。ヒト皮質1mm³=1.4ペタバイト・5.7万細胞・1.5億シナプス(H01, 2024)6。マウス視覚野1mm³=約20万細胞・5.23億シナプス+7万超ニューロンの活動記録(MICrONS, 2025)7。全脳の細胞型アトラス(マウス2023・ヒト2023)8
進行中ゼブラフィッシュ幼生の全脳:約7万ニューロンの活動記録済み個体のEM画像取得が完了し、コネクトーム再構成が進行(Google・Janelia・Harvard)9。マウス海馬10mm³(Harvard主導、約3,300万ドル、Google・Allen等と連携)10と皮質-基底核ループ10mm³(Allen)11。E11 BioのPRISM(タンパク質バーコード+膨張顕微鏡)が海馬パイロットデータを公開し、校正コストの桁削減を狙う12
未着手マウス全脳(約7,000万ニューロン、推定500ペタバイト〜1エクサバイト)。現行技術の単純延長では撮像・校正に10年超との試算13。ヒト全脳(推定1〜2ゼタバイト)は撮像手段の目処自体が未確立。

規模感: ハエ全脳の校正には自動セグメンテーション後も延べ数十人年・数百万回の人手編集を要した4。マウスへの単純外挿は数千人年となるため、校正の完全自動化(AI)が前提条件になる。

軸② 機能の読み出し(記録・BCI) 急速に進行

状態内容
達成済みNeuropixelsによる数千点同時記録の標準化14。ゼブラフィッシュ幼生では行動課題中の約7万ニューロン=実質全脳の活動記録(ZAPBench)9。ヒトでは皮質内BCIによる発話再建が毎分60〜78語・単語誤り率数%に到達し1516、2025年にはほぼ実時間の音声ストリーミング合成が実証された17。脳-脊髄インターフェースによる歩行回復(2023)18。埋め込みBCIの臨床は拡大し、Neuralinkは2026年6月までに26人へ埋め込み19、Synchron・Paradromics・Precision Neuroscienceも臨床試験を進める20
進行中電極の高密度化・量産化(Neuralinkの自動手術・量産計画19)、数千〜1万チャネル級のヒト皮質記録、非侵襲手法の帯域改善。
未着手哺乳類全脳の全ニューロン同時記録。ヒトでの10万チャネル級の長期安定記録。「読み出し」でアップロードに必要な情報量(第2章)に達する経路は未確立。

軸③ 動かす(シミュレーション/エミュレーション) ハエで初実証

状態内容
達成済みハエ: 全脳コネクトームに基づくスパイキング(LIF)モデルが、味覚刺激→摂食運動、機械刺激→グルーミングなどの回路応答を実験と整合するかたちで再現(2024)21。2026年3月、Eon Systemsが同モデルを物理シミュレーション身体(NeuroMechFly v2)と結合し、行動を明示的にプログラムせずに歩行・グルーミング等が創発する初の身体化全脳エミュレーションを実証2223線虫: 脳・身体・環境を閉ループで統合したMetaWormが走化性行動を再現(2024)24哺乳類: 皮質微小回路の生物物理シミュレーション(2015)25、視覚野の応答を新規刺激まで予測する基盤モデル型デジタルツイン(2025)26
進行中Eonによるマウス全脳エミュレーション計画(ニューロン数でハエの約560倍)22。ZAPBenchでの全脳活動予測モデルの改善競争9。Blue Brain資産を引き継いだOpen Brain Institute・EBRAINSのシミュレーション基盤整備27
未着手可塑性(学習)・神経修飾・発達を含むエミュレーション。検証基準を満たした線虫エミュレーション。哺乳類のいかなる全脳エミュレーション。
現在の最重要成果の位置づけ

2026年のハエ身体化エミュレーションは「構造だけからどこまで機能が出るか」という第2章の核心的問いに対する、史上初の全脳スケールの部分的肯定である。ただし再現されたのは反射的・定型的行動であり、学習・動機づけ・内部状態は含まれない。「ハエの一生を再現した」わけではない点に注意。

軸④ 保存(固定・長期保存) 臨床応用が論点に

状態内容
達成済みアルデヒド安定化低温保存(ASC)がウサギ全脳(2016年BPF小型哺乳類賞)・ブタ全脳(2018年大型哺乳類賞)でシナプス微細構造の保持を第三者評価で実証2829。2026年3月、Nectomeが医師幇助死(オレゴン州等で合法)と適合する手順でブタ全脳の微細構造保存を報告する前刷りを公開30。実運用では、Oregon Brain Preservationが化学固定ベースの保存を低コストで、Tomorrow Bio(欧州)・Alcor・Cryonics Instituteが従来型の低温保存を提供中31
進行中ヒト死後脳でのASC品質検証、保存脳からの大規模コネクトーム取得デモ、プロトコルの標準化・第三者監査の枠組みづくり。
未着手「保存した脳に記憶・人格の情報が実際に残っており、読み出せる」ことの実証。これは保存論の根幹だが、記憶の物理的基盤の特定(シナプス強度+α)自体が現役の研究課題であり、現時点の保存はあくまで「構造を保つ」までを保証するものである。

軸⑤ 計算資源 下限仮説の桁に到達

スパコンの実効性能は10¹⁸ FLOPS(エクサ級)に到達し32、2008年ロードマップが見積もったスパイキング水準のヒト全脳(≈10¹⁸ FLOPS)と同じ桁に入った。 AIデータセンターの低精度演算はさらに2〜3桁上を走る。ニューロモルフィック機(Intel Hala Point:11.5億ニューロン規模、DeepSouth:毎秒228兆シナプス演算)も全脳規模スパイキングの実行環境として整いつつある。 残る課題は演算量ではなく、10¹⁴シナプスの状態を保持・更新・配送するメモリと通信のアーキテクチャ、およびゼタバイト級スキャンデータの処理である(詳細は第2章2.5)。

軸⑥ 検証・理論 最大の遅れ

状態内容
達成済み初の標準ベンチマーク:ZAPBench(同一個体の全脳活動を予測させ、モデルを定量比較)9。ハエではモデル予測→光遺伝学実験での照合というループが回り始めた21。分野の自己評価も更新された(State of Brain Emulation Report 2025:記録・地図化・エミュレーションの3能力で整理し、ヒトWBEは楽観シナリオでも数十年先と評価)33
進行中行動・摂動・保持データによる「エミュレーション合格基準」の設計。種を越えた検証プロトコルの標準化の議論。
未着手個人同一性の検証手続き(何をもって「本人」とするか)。意識の判定:主要理論(IIT対GNWT)の対決実験(2025)は両理論の予測に反する結果を含み、理論選択は未決着のまま34。この軸は技術ではなく科学と哲学の問題であり、第5章に接続する。

3.2 The Ladder

生物のはしご — 種ごとの到達点。

生物(ニューロン数)構造地図動態データエミュレーション一言評価
線虫(302)完了 雌雄・発達込み部分(全脳Ca計測可、電気生理は希少)部分(MetaWormが行動再現、検証途上)「地図はあるのに動かせない」教訓の原点
ハエ幼虫(3,016)完了 2023限定的回路解析の教材として活用中
ハエ成虫(139,255)完了 雌2024・雄CNS2025豊富(光遺伝学・行動)初期実証 2024モデル→2026身体化現在の最前線
ゼブラフィッシュ幼生(≈10⁵)再構成中全脳活動 約7万ニューロン予測モデル競争中(ZAPBench)唯一「活動→構造」の逆順で進む種
マウス(≈7×10⁷)0.2%(1mm³)+10mm³計画大規模部分記録(数千〜万単位)領域デジタルツイン(視覚野)今後10年の主戦場
マーモセット(≈6×10⁸)メゾスケール地図(Brain/MINDS)部分霊長類の足がかり(日本が主導)
ヒト(8.6×10¹⁰)≈10⁻⁶(皮質1mm³)BCIによる点計測のみ構造取得の手段自体が未確立

3.3 Projects & Players

主要プロジェクトとプレイヤー。

主体種別何をしているか直近の到達点
Janelia FlyEM(HHMI)研究所ハエのEMコネクトーム量産雄CNS 16.7万ニューロン(2025)5
FlyWire / Seungラボ(Princeton)大学+市民科学AI+コミュニティ校正の全脳再構成成虫全脳コネクトーム(2024)4
Google Research Connectomics民間自動セグメンテーション、H01、ZAPBench、マウス計画ゼブラフィッシュ全脳ベンチマーク(2025)9
MICrONSコンソーシアム(Allen・Princeton・Baylor)公的連合構造+機能の統合コネクトミクスマウス視覚野1mm³ Nature特集(2025)7
BRAIN CONNECTS(NIH)公的マウス全脳への技術開発(1.5億ドル・11課題)海馬10mm³・皮質基底核10mm³が進行1011
Lichtmanラボ(Harvard)大学ヒト皮質EM(H01)、海馬計画H01公開(2024)6
E11 Bio非営利研究所PRISM:バーコード+膨張顕微鏡で校正コスト1/100を狙う海馬パイロットデータ公開(2025)12
Eon Systemsスタートアップエミュレーション実行(「Upload the Human Mind」を掲げる)身体化ハエ全脳エミュ実証(2026)22
OpenWorm / MetaWormオープンソース線虫の統合シミュレーション脳-身体-環境の閉ループ再現(2024)24
EBRAINS / Open Brain Institute公的・非営利HBP・Blue Brainの後継シミュレーション基盤Blue Brain資産のオープンソース化(2024–25)27
Cortical Labs / FinalSpark民間培養ニューロン計算(ウェットな対照実験系)CL1発売・クラウド提供(2025)35
Neuralink・Synchron・Paradromics・Precision民間ヒト侵襲BCIの臨床化Neuralink累計26人(2026-06)1920
Nectome民間研究ヒト適用可能なASC保存プロトコル研究ブタ全脳・幇助死適合プロトコル前刷り(2026)30
BPF・Carboncopies非営利保存の第三者評価、WBEロードマップ啓発評価基準・教育資料の整備継続29
Brain/MINDS 2.0(日本・AMED)公的マーモセット脳地図とデジタル脳開発マーモセット標準脳アトラスv2(2025)36
MinD in a Device / 渡辺研(日本)民間+大学BMIによる意識の機械への漸進移行(半球接続案)構想と要素研究の段階37

3.4 Funding

資金と体制 — 重心は公的から民間・慈善へ。

3.5 Watchlist

次の12ヶ月で見るべき指標。

地図化

ゼブラフィッシュ全脳コネクトーム公開

公開されれば「全脳活動+全脳構造」が同一個体で揃う史上初のデータセットになり、モデル化研究が一段跳ねる。

地図化

マウス海馬10mm³の進捗

マウス全脳(500mm³超)への技術実証。取得速度と校正自動化率が「マウス全脳は2030年代前半か後半か」を決める。

動かす

Eonのマウス計画の最初の中間発表

ハエ→マウスは560倍のスケールアップ。部分回路でも検証つきで動けば、哺乳類エミュレーションの時間軸が具体化する。

読み出し

BCIの帯域と患者数

Neuralinkの量産・自動手術体制、Paradromics・Precisionの規模拡大。年間埋め込み数が3桁に乗るかが臨床標準化の分水嶺。

保存

Nectome前刷りの査読と規制反応

幇助死適合プロトコルが査読を通るか、州・学会がどう応答するか。保存の「医療化」が進むか止まるかの試金石。

検証

ZAPBenchのスコア推移

コネクトーム情報を使うモデルが純粋な統計モデルに勝てるか。「構造は動態予測に効く」の定量実証は分野全体の根拠になる。

3.6 Summary

この章の要点。

要点
  • 6軸のうち地図化・読み出し・計算は指数的に進み、モデル化・検証が律速。保存は技術的には成熟しつつあり、社会実装が論点に移った。
  • 2024–2026年の転換: 分野は「地図を作る」から「地図を動かして検証する」へ主題を移した(ハエ実証・ZAPBench・デジタルツイン)。
  • ヒトWBEに対する誠実な要約: 構造で6桁、実証で1種(ハエ)、検証基準はゼロ本。楽観の根拠(自動化の速度)と悲観の根拠(モデル化の未知)が両方実在する。

References / 文献

第3章の文献(39件)。

  1. Cook, S. J., et al. (2019). Whole-animal connectomes of both C. elegans sexes. Nature, 571, 63–71.
  2. Witvliet, D., et al. (2021). Connectomes across development reveal principles of brain maturation. Nature, 596, 257–261.
  3. Winding, M., et al. (2023). The connectome of an insect brain. Science, 379, eadd9330.
  4. Dorkenwald, S., et al. (FlyWire) (2024). Neuronal wiring diagram of an adult brain. Nature, 634, 124–138.
  5. Janelia FlyEM (2025). Male CNS Connectome(脳+腹側神経索、16.7万ニューロン).
  6. Shapson-Coe, A., et al. (2024). A petavoxel fragment of human cerebral cortex reconstructed at nanoscale resolution. Science, 384, eadk4858.
  7. The MICrONS Consortium (2025). Functional connectomics spanning multiple areas of mouse visual cortex. Nature, 640.
  8. Yao, Z., et al. (2023). A high-resolution transcriptomic and spatial atlas of cell types in the whole mouse brain. Nature, 624, 317–332.
  9. Google Research, Janelia & Harvard (2025). ZAPBench: 同一個体ゼブラフィッシュの全脳活動予測ベンチマーク(コネクトーム構築中).
  10. Google Research (2023–). Harvard主導のマウス海馬10mm³コネクトーム計画(BRAIN CONNECTS).
  11. Allen Institute (2023–). マウス皮質-基底核ループとマカクの接続地図計画.
  12. E11 Bio (2024–25). PRISM技術と海馬パイロットデータ(AWS公開).
  13. BioTechniques (2024). Building a comprehensive mouse brain connectome(所要年数の試算を含む解説).
  14. Steinmetz, N. A., et al. (2021). Neuropixels 2.0. Science, 372, eabf4588.
  15. Willett, F. R., et al. (2023). A high-performance speech neuroprosthesis. Nature, 620, 1031–1036.
  16. Card, N. S., et al. (2024). An accurate and rapidly calibrating speech neuroprosthesis. N. Engl. J. Med., 391, 609–618.
  17. Littlejohn, K. T., et al. (2025). A streaming brain-to-voice neuroprosthesis. Nat. Neurosci., 28.
  18. Lorach, H., et al. (2023). Walking naturally after spinal cord injury using a brain–spine interface. Nature, 618, 126–133.
  19. The Debrief (2026). Neuralinkの埋め込み患者数と量産方針(2026年6月時点で26人).
  20. Paradromics(2025年に初のヒト埋め込み)・Synchron・Precision Neuroscience 各社公式.
  21. Shiu, P. K., et al. (2024). A Drosophila computational brain model reveals sensorimotor processing. Nature, 634, 210–219.
  22. Eon Systems (2026-03-07). How the Eon team produced a virtual embodied fly.
  23. The Register (2026). Digital fruit fly brain model walks and cleans its feelers(第三者報道).
  24. Zhao, M., et al. (2024). An integrative data-driven model simulating C. elegans brain, body and environment interactions. Nat. Comput. Sci.
  25. Markram, H., et al. (2015). Reconstruction and simulation of neocortical microcircuitry. Cell, 163, 456–492.
  26. Wang, E. Y., et al. (2025). Foundation model of neural activity predicts response to new stimulus types. Nature, 640.
  27. Open Brain Institute (2025–) / EBRAINS. Blue Brain後継のシミュレーション基盤.
  28. McIntyre, R. L., & Fahy, G. M. (2015). Aldehyde-stabilized cryopreservation. Cryobiology, 71, 448–458.
  29. Brain Preservation Foundation. 小型哺乳類賞(2016)・大型哺乳類賞(2018)の評価記録.
  30. Nectome (2026). Ultrastructural preservation of a whole large mammal brain… (前刷り・研究ページ).
  31. Oregon Brain Preservation / Tomorrow Bio / Alcor / Cryonics Institute(提供中の保存サービス).
  32. TOP500. El Capitan(実効1.74エクサFLOPS)ほか.
  33. Zanichelli, N., et al. (2025). State of Brain Emulation Report 2025. arXiv:2510.15745.
  34. Cogitate Consortium (2025). Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories. Nature.
  35. Cortical Labs (2025). CL1: 培養ヒトニューロン計算機(約20万ニューロン).
  36. Brain/MINDS 2.0(AMED, 2024–). マーモセット脳地図とデジタル脳開発.
  37. NeurotechJP (2023). 渡辺正峰インタビュー: 意識の科学と意識のアップロード.
  38. The Transmitter (2025). $278 million cut in BRAIN Initiative funding.
  39. The Transmitter (2026). BRAIN Initiative gains 33% budget increase in FY2026 bill.