配線は実物から
MaleCNSはオスのショウジョウバエの神経の接続を再構築したデータです。このアプリでは、Xenovaが抽出した166,700神経と25,582,938接続をすべて読み込みます。神経の「振る舞い」は次の数式で仮定します。
A CONNECTOME IN CONCERT
小さな脳から
まだ知らない音
刺激すると動きだし音になる
ハエの神経配線をひとつの楽器に
MaleCNS v1.0 · 実配線 × 簡略化した神経モデル
音楽と身体への変換は、このアプリの創作です
はじめると配線データを読み込みます
166,700 neurons / 25,582,938 connections
一匹の演奏者
神経時間 0 ms
動きは神経出力に対応したイラスト歩行 0 / 旋回 0
刺激を選ぶ 1〜4キーでも操作できます
クリックした場所の代わりに、名前の付いた神経集団へ刺激を送ります
神経が描くフレーズ
0 notes
上ほど高い音 / 左から右へ時間最大128ステップ
いま発火した回路
20 msごとの発火数発火がある集団だけが音を鳴らします。数が多いほど音が強くなります。
楽器のつくり方
音のルールを変えてみる
設定は次の演奏から適用。はじめると両側のLC9に一度刺激します。1音のステップは神経時間20 msをテンポに合わせて引き伸ばしたものです。
配線の向こう側
累計 0 spikes点は実データの細胞体位置の一部。計算には全166,700神経を使用。橙色は直近の発火細胞のうち最大200個です。
発火した神経のIDを見る
刺激すると神経ID・型名・発火数が表示されます
KEEP THE MOMENT
このフレーズを持ち帰る
WAVは聴くために。MIDIは音を育てるために。
実験JSONには、同じ計算をやり直せる条件が入ります。
保存先はこのブラウザ。残した実験は再計算できます。
配線があると何が違う？
同じシードと刺激で、冒頭16ステップを「伝播あり / なし」で計算します。直接刺激された神経は、伝播なしでも発火します。
OPEN THE INSTRUMENT
しくみがわかると
もっと遊べる
まずはこの4つをつないで考えてみてください
刺激がたまると発火する
LIFモデルでは、神経の電位が時間とともに静かな状態に戻り、入力が重なると上がります。閾値を超えると発火し、接続先へ信号が届きます。0.1 msずつ計算します。刺激には再現できる乱数を使うので、シードも実験条件のひとつです。
刺激 → 電位の変化 → 発火 → 接続先へ
音と動きは私たちの翻訳
5つの神経集団それぞれの発火数を、選んだ音階の5音に変換します。集団が発火したら音を鳴らし、発火数から音程と強さを決めます。歩行や旋回も、選んだ下行性ニューロンの発火率を速度に変えるルールです。ハエが音階を知っているわけではありません。
具体的な変換式
音階の位置 = (集団番号 + floor(3 × log₂(1 + 発火数))) mod 5。音の強さ = min(105, 32 + round(7 × log₂(1 + 発火数)))。視覚の回路は1オクターブ上。他の4集団は低い音域です。歩行はDNp09 / DNg100 / DNg97、旋回はDNa02 / DNa11 / DNg13の左右差、羽はDNp01を読み取ります。身体から脳への感覚フィードバックはありません。
ひとつだけ変えて比べる
同じシードで再実行して同じフレーズになるかを確認。次に伝播を止めて、活動の広がりを比較します。音階だけを変えると、配線を変えずに同じ活動を別の音楽として聴けます。こうして原因を切り分けるのが実験の基本です。
3つの実習とコードの読み方 ↗