トランスヒューマニズム | ダーウィン・ジャーナル

5本指よりも器用？6本指を持つ多指症の人たちの高い能力が明らかにー最新研究

チャールズ（管理人） — Thu, 06 Jun 2019 23:01:08 +0000

生まれつき指が5本より多い「多指症」と呼ばれる人たちには、指を操るうえでメリットがあるようです。

英科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に2019年6月に掲載されたC. Mehring氏らの研究では、1つの手に6本の指を持つ多指症の被験者が調べられた結果、指の動きは脳でうまく制御されており、5本指の人よりもさらに器用に指を操れることが初めて明らかになったようです。

6本の指によって拡張された能力

参考動画｜Imperial College London：　6本の指で様々なタスクを行う様子が見られる。靴ひもを結ぶような、普通では両手を必要とするような複雑タスクも、片手だけで行えている。

参考動画｜Imperial College London：今回の実験に参加した、6本指を持つ被験者の手。

多指症とは？

多指症とは、生まれつき手の指が5本以上あるもので、ヒトではそれほど珍しくなく、約0.2パーセントの確率で発生するようです。しかし、余剰指は役に立たないと見なされているといった理由から、出生時に除去されることが多いようです。

考古学的な証拠によれば、メソアメリカ文明（マヤ文明など）ですでに多指症のヒトが存在していたことがわかっているようです。

また、近年の研究では多指症に関わる遺伝子も特定されているとのことです。

しかし、余剰指を含む多数の指の複雑なコントロールをヒトの脳がうまく行えるのかどうかや、6本指にメリットがあるのかどうかについては、これまで調べられていませんでした。

本研究の被験者の右手。黄色は骨、青は腱、緑と赤は筋肉。余剰指に特化した筋肉もついていることがわかる。（C. Mehring氏らの論文 [CC]より引用）

今回の研究に参加した2名の被験者はともに、6本目の余剰指を他の指とは独立に動かすことができたようです。また、各指を動かしているときの脳の運動感覚皮質をfMRIを用いて調べた結果、余剰指を動かすためには、他の指とは別の特化した神経が使われていることがわかったようです。

各指を動かしているときの脳の活動を視覚化した図。上が6本指の被験者、下が5本指の対照被験者。6本目の余剰指を動かすために、他の指とは異なる脳の領域が使われているようだ。（C. Mehring氏らの論文 [CC]より引用）

このように本研究では、6本指を持つ多指症の被験者が指を操る能力や、指を動かすメカニズムなどについて初めて調べられた結果、余剰指は特化した筋肉や神経を持っていて脳でうまくコントロールされており、5本指よりもさらに複雑な動きが可能であることがわかりました。

普通の5本指の人に人工的な余剰指を追加したり、ロボット工学的な腕や足を追加したりすることによって人間の能力を拡張しようという試みはすでになされているようですが、本研究で得られた知見もそうした技術の発展に役に立つかもしれない、とのことです。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Mehring, C., Akselrod, M., Bashford, L. et al. Augmented manipulation ability in humans with six-fingered hands. Nat Commun 10, 2401 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-10306-w

管理人チャールズの感想

6本指の優れた能力について報告した、興味深い研究でした。動画で指の動きを見てみても、6本をうまく使って大変器用にタスクをこなされているように見えます。この研究と直接関係はないのですが、「ガタカ」という少し古いSF映画の一場面で、指がたくさんあるピアニストが演奏しているシーンのことをふと思い出しました・・・

参考動画｜BBC：ブラジルの多指症の家族の例。指が6本のギタリストがギターを弾く様子や、ピアノを弾く多指症の子供が紹介されています。6本指のサッカーのゴールキーパーも登場しており、スポーツ選手にとってメリットとなるケースもあるのかもしれません。

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3Dプリンタで人工心臓の作成に成功、患者自身の細胞などを素材にー最新研究

チャールズ（管理人） — Fri, 19 Apr 2019 11:17:55 +0000

3Dプリンタで「印刷」された様々な人工臓器が、個々の患者に合わせて提供される日もそう遠くないかもしれない。科学誌「アドバンスト・サイエンス」に2019年4月に掲載されたNadav Noor氏らの研究では、3Dプリンタによって、患者自身の細胞などを素材とした人工心臓を作ることに成功したという。

アイキャッチ画像クレジット：Nadav Noor氏らの論文[CC]の補足資料

3Dプリンタで印刷した人工心臓

参考動画：Israeli scientists unveil world’s first 3D-printed heart （Israel）本研究を行ったイスラエル・テルアビブ大学のTal Dvir氏が、今回の人工心臓の発明について解説している。（英語のみ）

心臓病の治療

心臓血管疾患は、先進国で死因の第1位となっている。末期状態である心不全の患者を治療する唯一の方法は心臓移植であるが、心臓を提供するドナーの数は限られている。そのため、心臓を回復させるための新しい治療方法が必要とされているが、心臓パッチなど工学的なアプローチも代替の治療法として研究が進められているようだ。

患者自身の細胞を用いた人工心臓の作成

本研究で心臓パッチや人工心臓を作成した手順（Nadav Noor氏らの論文[CC]の図を改変）

人工心臓の作成手順として、Nadav Noor氏らの研究では、まず患者から腹膜の一部である大網の組織を採取した。採取した組織片から細胞を抽出し、残りの素材はハイドロゲル用に処理した。抽出した細胞はリプログラミングによってiPS細胞（人工多能性幹細胞）にしてから、心筋細胞と上皮細胞に分化させた。これらの細胞をハイドロゲルに封入して3Dプリント用のバイオインクを作成し、3D印刷を行った。

この人工心臓は患者自身の細胞などを素材として作られているため、移植しても拒絶反応を起こさないメリットがあると考えられる。

今回実験的に作られた人工心臓のサイズは高さ20mm、直径14mmと小型だったが、今後の応用として、個々の患者に合わせた人工臓器の提供や、新薬開発におけるスクリーニングなどへの活用が期待できるという。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Nadav Noor, Assaf Shapira, Reuven Edri, Idan Gal, Lior Wertheim, Tal Dvir. 3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts. Advanced Science, 2019; 1900344 DOI:10.1002/advs.201900344

管理人チャールズの感想

最新テクノロジーを医療に応用した、話題性の高い研究報告でした。こうした人工臓器は病気の治療のために使われることが想定されていると思いますが、将来的には、人体をテクノロジーによって積極的に改変する、いわゆる「トランスヒューマニズム」の方向で応用が進んでいく可能性もあるかもしれませんね。

人体のサイボーグ化の最新技術については次の記事でも触れています。　

サイボーグ技術が現実に！機械と人間の融合ー最新テクノロジー動画集　

人間と機械が融合した「サイボーグ」は、もはやSF世界の話ではなく現実に進行中のテクノロジーです。ひと昔前には想像できなかったような最新技術の一端を動画でご紹介します。アイキャッチ画像クレジット：Mario Sixtus 「私は色が見えませ...

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サイボーグ技術が現実に！機械と人間の融合ー最新テクノロジー動画集

チャールズ（管理人） — Mon, 10 Dec 2018 19:25:52 +0000

人間と機械が融合した「サイボーグ」は、もはやSF世界の話ではなく現実に進行中のテクノロジーです。ひと昔前には想像できなかったような最新技術の一端を動画でご紹介します。

アイキャッチ画像クレジット：Mario Sixtus [CC]

「私は色が見えませんが、色を聞くことができます」

出典：TEDの動画　”Neil Harbisson: I listen to color” 　(日本語字幕あり)

Neil Harbisson氏は生まれつき色を認識できなかったが、21歳のときから「電子アイ」（色の周波数を検出するセンサー）によって色を「聞く」ことができるようになった。今ではこのサイボーグ・デバイスは自分の体の一部だという。可視光に加えて、人の目では認識できない赤外線や紫外線まで聞けるようになり、人間の感覚の拡張に成功している。

義手

出典　The Guardian　”Beyond bionics: how the future of prosthetics is redefining humanity”

生まれつき片手がない女性・子供や、事故で手を失ったミュージシャン（ドラマー）へのインタビュー動画。3Dプリンターの出現により、安価な義手の作成も可能になりつつある。脳と直接つなぐブレインマシンインターフェース（後の動画を参照）の可能性についても言及している。

脳でコントロールできる義手（触覚も感知可能）

出典　Motherboard “The Mind-Controlled Bionic Arm With a Sense of Touch”

アライグマに襲われる事故により右腕を失ったMelissa Loomis氏は、米国のDARPAの支援のもとで開発されたハイテク義手の実験に参加した。この義手では、本人が頭で考える（念じる）だけで指を動かすことができる上、指先の触覚を感じとることができる。将来的に技術がさらに進歩すれば、自分の手をハイテク義手に交換することを望む人が現れる可能性もある。

義足

出典：TEDの動画　How we’ll become cyborgs and extend human potential | Hugh Herr

登山中の事故で両足を切断したHugh Herr氏は、24のセンサーと6つのマイクロプロセッサを持つ義足により、スキップしたり走ったりすることが可能となっている。この義足は、足を動かそうとする神経シグナルを読み取って、意図した通りの運動パターンを実現できる。ヒトから出力されたシグナルを義足が読み取るだけでなく、義足から脳へ入力される感覚情報を知覚することにもすでに成功している。ロッククライミング中の事故により片足を失ったJim Ewing氏は、このハイテク義足によって見事にクライミングへの復帰を果たしている。

エクソスケルトン（外骨格）

出典：House of Design　”CES 2018 – Suit X Exoskeleton at the Consumer Electronics Show”

エクソスケルトンによって、車椅子から立ち上がり歩行することが可能となっている。エクソスケルトン（またはパワードスーツ）は介護・医療機器としてだけでなく、肉体労働時のアシストや軍事目的でも開発・実用化が進んでいる。

3Dプリンターによる人工角膜

出典：Newcastle University　”Newcastle University 3D Print World’s First Human Corneas”

ニューカッスル大学が3Dプリンタによる角膜を世界で初めて作成した。角膜は眼の最も外側にある組織で、目の焦点を合わせる上で重要な役割を果たしている。しかし移植用の角膜は不足しており、世界中で1500万人以上が角膜移植を必要としている。ニューカッスル大学は幹細胞からなるバイオインクを用いて、わずか6分で角膜の造形に成功している。

※2019年には3Dプリンタで人工心臓が作成されています。

3Dプリンタで人工心臓の作成に成功、患者自身の細胞などを素材にー最新研究

3Dプリンタで「印刷」された様々な人工臓器が、個々の患者に合わせて提供される日もそう遠くないかもしれない。科学誌「アドバンスト・サイエンス」に2019年4月に掲載されたNadav Noor氏らの研究では、3Dプリンタによって、患者自身の細胞...

マイクロチップの体内への埋め込み

例えばスウェーデンではすでに3000人以上が米粒大のマイクロチップを皮膚の下に埋め込んでいる。このマイクロチップは鍵、クレジットカード、電車の切符などとして利用できる。機械の前で手をかざすだけでよく、紛失する心配もないため便利である一方、感染症のリスクや誰がどのようにデータを収集・利用するのかといったプライバシーの問題・超監視社会化を懸念する人もいる。

FOXNEWS： Saudi ‘Killer Chip’ Implant Would Track, Eliminate Undesirables

WIRED：米国防総省、兵士へのマイクロチップ埋め込み計画

朝日新聞：犬猫にマイクロチップ義務化　健康被害を懸念する声も

脳と体を直接つなぐ

出典：Bloomberg　”This Brain Implant Could Change Lives”

海の事故で脊髄を損傷して四肢麻痺となったIan Burkhart氏は、テクノロジーによって手を動かすことに成功した。現時点では脊髄の深刻な損傷を癒す生物学的方法はない。しかし近年、科学者たちは脳と体を直接つなぐ方法を開発しつつある。Ian Burkhart氏の脳には微小チップが埋め込まれた。そのチップから得られる脳の信号をコンピュータが解析して、Ian氏がどんな動きをしようと考えているかを解読する。そして電極を用いて筋肉を刺激することによって、Ian氏が意図した動きが実現される。

※脳と機械をつなぐブレインマシンインターフェースについては次の記事で詳しく取り上げています。

脳で機械を直接操作するBMIで将来「心のプライバシー」が問題に？最新動画集

BMI（ブレインマシンインターフェース）など神経科学技術の急速な進歩によって、他人の脳にアクセスして情報を収集したり、他人の脳を操作できるようになる可能性がある。他人に勝手に心を読み取られないための社会基盤が必要だ。学術雑誌「生命科学、社...

番外編：サイボーグ昆虫

出典：Motherboard　”The Cyborg Beetles Designed to Save Human Lives”

シンガポール南洋理工大学の佐藤裕崇氏は、電極を用いて生きた昆虫の歩行や飛翔をリモート・コントロール（遠隔操作）することに成功している。人命救助といった平和的利用を目標としているという。

※2019年には、ヒトとラットの脳をつないでラットを操縦する実験に成功しています。

ヒトとラットの脳を接続してサイボーグ化したラットの歩行を操作ーブレイン・ブレイン・インターフェース最新技術　

脳に電極を埋め込まれてサイボーグ化したラットを、ヒトが念じるだけで操縦できるという、SFじみたテクノロジーがすでに現実化しています。英科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」に2019年2月に掲載されたShaomin Zhang氏らの論文に...

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管理人チャールズの感想

人間と機械の境界があいまいになり、人間とは何かについて根本的に見直しを迫られる日もそう遠くなさそうですね。さらに興味がある方はトランスヒューマニズム(transhumanism)に関する知見やレイ・カーツワイル氏の著作「ポスト・ヒューマン誕生」などに当たってみると良いかもしれません。※楽天へのアフィリエイトリンクを含んでいます

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