ブレインマシンインターフェース | ダーウィン・ジャーナル

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

チャールズ（管理人） — Thu, 30 May 2019 21:23:39 +0000

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氏らの論文によれば、ヒトとラットの脳をワイヤレスに接続する「ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）」により、ヒトの脳波でラットの動きを操作することに成功したようです。

サイボーグ化したラットの動きを「マインドコントロール」（脳波でコントロール）する様子

参考動画｜ScienceVio：複雑な迷路で「サイボーグ・ラット」の動きを脳波で操作する実験の様子

脳とコンピュータをつなぐ「ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）」

脳と脳の直接のコミュニケーションは、人々にとって、特に言語によるコミュニケーションに困難を抱える人々にとって、長らく夢であり続けてきました。ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の出現によって、脳とコンピュータの間で情報をやりとりすることなどが可能になりつつあります。すでに、脳の活動を解読して外部デバイスをコントロールすることに成功しています。また、反対に、コンピュータが生み出した情報を使って、脳の特定の領域の機能を調節することも可能なようです。

参考動画｜NPR：ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の概要をわかりやすく解説した動画。ここでは身体に装着したエクソスケルトンを、心の中で念じるだけでコントロール（＝マインドコントロール）することに成功している。（英語のみ）

脳と脳をつなぐ「ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）」

このようなブレイン・マシン・インターフェース（BMI）を組み合わせることによって、脳と脳を接続するブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）を作り出すことができます。ブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）を利用すれば、人間同士の脳をつなげるだけでなく、人間の脳から他の生物の脳へ情報を伝達することも可能となります。最近の研究では、すでに人間の脳によってネズミの尻尾を動かしたり、ゴキブリの動きを操作することに成功しています。

2015年にはゴキブリを脳波で操作することに成功している（Guangye Li et al. Brain-Computer Interface Controlled Cyborg: Establishing a Functional Information Transfer Pathway from Human Brain to Cockroach Brain [cc] より引用）

本研究のブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）の概要

本研究では、操縦者が左の腕または右の腕を動かそうと想像する（意図する）ことが、それぞれラットを左または右に向かせる指令に対応し、まばたきをすることがラットを前進させる指令に対応していたようです。

本研究のブレイン・ブレイン・インターフェースの概要（Shaomin Zhang氏らの論文 [CC] より引用）

まず操縦者の脳波の信号が無線でコンピュータに送られ、動きの意図が解読されます。そして解読結果が制御指令としてラットの背部の刺激装置に伝わり、ラットの脳に電気刺激が与えられることによって、ラットが操縦者の指令に従って動くという仕組みのようです。

冒頭で紹介した動画の通り、本研究では、ヒトが心の中で念じるだけで、サイボーグ化したラットをうまく操作して、複雑な迷路さえもスムーズにクリアすることに成功しています。将来的には、ヒトの脳と脳をつないで双方向のコミュニケーションが可能になる、と著者らは考えているようです。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Zhang, S., Yuan, S., Huang, L. et al. Human Mind Control of Rat Cyborg’s Continuous Locomotion with Wireless Brain-to-Brain Interface. Sci Rep 9, 1321 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-018-36885-0

管理人チャールズの感想

脳と脳をつなぐブレイン・ブレイン・インターフェース（BBI）技術の急速な進歩を象徴する、印象的な研究でした。そう遠くない将来、テレパシーに近いような技術が現実化することは、ほとんど確実だろうなと私も思っています。大変面白い世界が期待できる一方で、悪意を持って他人の脳を改変したり、思考内容を盗聴したりといったテクノロジー犯罪への不安はやはり拭えませんね。

ブレイン・マシン・インターフェースの将来や懸念事項については次の記事でも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

fMRIと機械学習の組み合わせによって、ヒトの脳内イメージの画像化にもすでに成功しています。

⇒ 人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

脳以外の身体を含む人体機械化の最新テクノロジー動画は次の記事でまとめています。

⇒ 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

ブレインマシンインターフェースの最新研究には次の記事でも軽く触れています。

⇒　2019年前半に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ12選

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2019年前半に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

チャールズ（管理人） — Thu, 16 May 2019 18:56:33 +0000

2019年前半に世界的に話題になった論文・ニュース*をまとめました。生物に関係する話題や、健康・環境・テクノロジーなど、当サイトに関連する様々な分野の最新研究を取り上げています。

ソースの学術論文の大半はオンラインで無料で閲覧できますので、より正確で詳細な情報を知りたい方はリンクから一次資料をご覧ください。

*当記事作成時点（2019年5月）でAltmetricの値が1801 ～ 8504の論文・ニュースを集めました。

死んだブタの脳を一部再生させることに成功

参考動画｜Bloomberg Markets and Finance ：本研究の概要を解説したニュース報道

イェール大学の研究者らが死後4時間経過したブタの脳を一部回復させることに成功。死の定義を揺るがしかねない研究成果であり、医療への応用が期待されると同時に倫理的な問題提起もなされているようです。

出典Vrselja, Z., Daniele, S.G., Silbereis, J. et al. Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem. Nature 568, 336–343 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1099-1

世界で昆虫が急速に減少中

参考動画 | Al Jazeera English：本研究の概要を解説したニュース報道

世界の昆虫種の半数近くが急速に減少しており、3分の1は絶滅の危機に瀕しているとの警告がレビュー論文にて発表されています。主な原因は農地への転換といった生息地の変化と考えられ、他にも農薬や化学肥料などによる汚染や、侵入種・気候変動などが影響しているようです。

※2017年にも、大規模な昆虫の減少を報告した論文が話題となりました。

⇒　2017年話題になった生物学の最新ニュース・論文まとめ10選

出典Sánchez-Bayo, F. and Wyckhuys, K.A., 2019. Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers. Biological Conservation, 232, pp.8-27. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.01.020

除草剤グリホサートへの曝露は、がんのリスク増加と関連

参考動画 | Al Jazeera English：アメリカの裁判所が、除草剤「ラウンドアップ」を販売したモンサントに対して末期がん患者へ約320億円の支払いを命じたことを報じるニュース動画

モンサント社（現バイエル社）の商品名「ラウンドアップ」で知られる除草剤グリホサートは世界中で広く使用されていますが、その健康・環境への影響については議論が続いています。

本論文ではメタ解析の結果、グリホサートを成分とする除草剤にさらされることが、リンパ系のがんである非ホジキンリンパ腫のリスク増大と関連していることが示されたようです。

※2018年にはグリホサートがミツバチの腸内細菌をかく乱することで間接的に悪影響を及ぼしている可能性が報告され、注目を集めました。

⇒　2018年に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

2019年には次の論文も話題になりました。

⇒　除草剤グリホサートに世代を越える毒性のリスクかーラット動物実験の結果

出典Zhang, L, Rana, I, Shaffer, RM, et al. Exposure to glyphosate-based herbicides and risk for non-Hodgkin lymphoma: a meta-analysis and supporting evidence. Mutat Res 2019; 781: 186–206. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2019.02.001

マンモスの化石から取り出した細胞核が動いた

参考動画｜Mashable：本研究の概要を解説したニュース報道

近畿大学の研究者らが、シベリアの永久凍土で見つかった2万8千年前のマンモスの化石から細胞の核を取り出してマウスの卵子に移植したところ、動きを確認できたようです。マンモスのクローン誕生までの道のりはまだ遠そうですが、一歩前進、とのことです。

参考動画｜毎日新聞：マンモス細胞核に生命現象、分裂初期の動きを観察

出典Yamagata, K., Nagai, K., Miyamoto, H. et al. Signs of biological activities of 28,000-year-old mammoth nuclei in mouse oocytes visualized by live-cell imaging. Sci Rep 9, 4050 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-40546-1

幹細胞移植でHIVが消滅、2人目の症例

参考動画 | ITV Newsによるニュース報道

エイズの病原体であるHIV（ヒト免疫不全ウイルス）に対して耐性を持つドナーから幹細胞の移植を受けることによって、患者からHIVが消滅したようです。世界で2人目の症例とのことです。

HIVが白血球に侵入するために利用する白血球表面の受容体CCR5に変異があることにより、HIV耐性が生じているようです。

※2018年には、このCCR5遺伝子をゲノム編集によって改変した赤ちゃんを中国の研究者が誕生させ、国際的に批判が集中しました。

⇒　世界初の遺伝子編集ベビーを誕生させた中国研究者、自ら語る【動画】

2019年にはゲノム編集を利用したHIV治療について、次のような研究も発表されています。

⇒　HIVの除去にマウスで成功ー抗ウイルス薬とゲノム編集を併用、完治治療へ向け一歩前進か

出典Warren M. Second Patient Free of HIV After Stem-Cell Therapy. Nature (2019). Available online at: https://www.nature.com/articles/d41586-019-00798-3 (accessed March 23, 2020)

MMR（3種混合）ワクチンで自閉症のリスクは増加しない

参考動画｜CBS 17：本研究の概要を解説したニュース報道

麻疹（はしか）、流行性耳下腺炎（おたふくかぜ）、風疹の新3種混合（MMR）ワクチンの接種によって自閉症のリスクは増加しない、との結果がデンマークで生まれた子供65万人以上を調査した最新研究で報告されています。

MMRワクチンと自閉症の関連を指摘して物議を醸したウェイクフィールド氏の論文は2010年にすでに完全に撤回されていますが、ワクチンをめぐる社会的な混乱はいまだに続いているようです。

出典Hviid A, Hansen JV, Frisch M, et al. Measles, Mumps, Rubella Vaccination and Autism: A Nationwide Cohort Study. Ann Intern Med. 2019;170:513–520. [Epub ahead of print 5 March 2019]. doi: https://doi.org/10.7326/M18-2101

植物の遺伝子を改変して光合成効率の向上に成功

参考動画｜IGBIllinois：本研究の概要を論文の著者らが解説した動画

イリノイ大学の研究者らが、植物のタバコの遺伝子を改変することによって、光合成の効率を高めて生産量を40%高めることに成功したようです。

光合成により生み出される有害な副産物などを処理するプロセスである光呼吸を効率化するショートカットを作成したとのことで、将来的には米や小麦・大豆といった作物の生産量増大への応用が期待されます。

出典Paul F. South, Amanda P. Cavanagh, Helen W. Liu, Donald R. Ort. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. Science, 2019; 363 (6422): eaat9077 DOI: 10.1126/science.aat9077

3Dプリントで人工心臓の作成に成功

参考動画｜Washington Post：本研究の概要を解説したニュース報道

イスラエル・テルアビブ大学の研究者らが、3Dプリンタによって患者自身の細胞などを素材にした人工心臓を作ることに成功しました。拒絶反応を起こさないなどのメリットがあると考えられているようです。この論文については次の記事で少し詳しく取り上げています。

⇒　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

関連記事　⇒　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

出典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

人工知能AIが脳の情報を解読して言語化に成功

参考動画 | UCSF Neurosurgery：本研究の概要を解説した動画

カリフォルニア大学の研究者らが、脳活動の信号を解読して、音声を合成することに成功したようです。被験者に文章を声を出して読み上げてもらったときの脳活動を記録したあと、人工知能によって唇・顎・舌・喉の動きと関連する脳の信号を復号化したとのことです。

将来的には、脳梗塞や、全身の筋肉が動かなくなるALSなどによって話すことができくなった人たちのコミュニケーションツールの開発が期待されます。

ブレインマシンインターフェースや人工知能・脳に関する研究は次の記事でも取り上げています。

⇒　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

⇒　人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

出典Anumanchipalli, G.K., Chartier, J. & Chang, E.F. Speech synthesis from neural decoding of spoken sentences. Nature 568, 493–498 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1119-1

北磁極が予想以上の速さで移動中、原因は不明

参考動画｜RT America：北磁極がロシアに向かって急速に移動していることを報じたニュース動画

固定した北極点とは異なり、コンパスが指す北である「北磁極」は常に移動していますが、近年その速さは想定を超えており、現在はシベリアに向かっているようです。

参考動画｜Tech Insider：北と南の磁極が逆転する現象（ポールシフト）がもしも起こったらどうなるか、などについて解説した動画

北磁極の移動速度が加速している原因は、科学者たちにとっても今のところ不明のようです。

出典Alexandra Witze. Earth’s magnetic field is acting up and geologists don’t know why. Nature. 2019 Jan;565(7738):143-144. doi: 10.1038/d41586-019-00007-1

日本語版（ネイチャー・ダイジェスト）はこちらで読めます　⇒　磁極の動きが速過ぎる！

2019年も、これからさらにどんな面白い論文が出てくるのか、今から楽しみです。可能な限り当サイトでも紹介できればと思っていますので、今後ともよろしくお願いします。

（2020年追記）※2019年の年間のAltmetricトップ100ランキングをもとに、面白いと感じた論文を新たに10本選んで、次の記事にまとめています↓

⇒ 2019年話題になった最新科学論文・ニュースまとめ10選

※2020年の記事も追加しました↓

⇒　2020年話題になった科学論文ニュースまとめ10選

ここ数年で話題になった他の研究はこちら！

⇒　2017年話題になった生物学の最新ニュース・論文まとめ10選

⇒　2018年に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

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人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

チャールズ（管理人） — Fri, 29 Mar 2019 11:56:06 +0000

人工知能があなたの心に浮かぶ映像を実際に描くことは、すでに可能になりつつあるらしい。米科学誌「プロス・コンピュテーショナル・バイオロジー」に2019年1月に掲載されたGuohua Shen氏らの論文*によれば、AIが脳の活動パターンを機械学習によって分析することで、ヒトの脳内のイメージを画像化すること成功したという。

*プレプリントとしては2017年にbioRxivに掲載

脳から心を読む「ブレイン・デコーディング」技術

参考動画：本研究を行った京都大学の神谷之康氏が、「ブレイン・デコーディング」について大変わかりやすく解説している。

脳の暗号を解読する

現代の神経科学では、脳は情報を「コード（符号化）」としていると見なすようだ。コンピュータが0と1の信号で情報を処理するのと似ている。つまり、脳の信号は、さまざまな情報をコード化した「暗号」といえる。ヒトの心の状態も、そのようにコードされた情報の一種だという。このような脳の暗号を解読（デコーディング、復号化）することにより、心の状態を推定する技術は「ブレイン・デコーディング」と呼ばれている。

２つの優れたツールの組み合わせ：fMRI × 機械学習

fMRIで脳の活動を視覚化 public domain

★fMRI（機能的磁気共鳴画像、functional Magnetic Resonance Imaging）とは、脳内の血流の変化などを画像化する方法である。

⇒　fMRIを利用すれば、脳の活動パターンをデータとして計測できる

★人工知能の機械学習では、データを与えることで、コンピュータ自身が規則を見つけることができる。本研究では特に、画像認識などで大きな成果を挙げている、人間や動物の脳からヒントを得て作られた「ディープニューラルネットワーク（Deep Neural Network, DNN）」が用いられた。

⇒　機械学習を利用すれば、データから画像を出力できる

本研究のブレイン・デコーディング方法の概要（Guohua Shen氏らの論文より引用）

被験者が見た画像を、人工知能が脳から再構成

本研究では、被験者が画像を見ているときの脳の活動パターンをfMRIで計測し、その脳のデータから、機械学習によって元の画像を再構築することに成功した。

参考動画｜KamitaniLab　左が被験者に見せた画像、右がその被験者の脳からAIが再構築した画像

被験者に見せられた画像（左端）と、AIが再構築した画像例（3人の被験者の例）（Guohua Shen氏らの論文より引用）

被験者が心の中でイメージした画像の再構築にも成功

本研究ではさらに、被験者が写真を見ながらではなく、想像によって心の中に作ったイメージさえも、不完全ながら画像化することに成功した。

参考動画｜KamitaniLab　左が被験者が心の中で想像したイメージ、右がその被験者の脳からAIが再構築した画像。鳥や動物などの複雑なイメージは再現できなかったが、シンプルな図形は、不完全ながら再構築できているようにみえる。

本研究の成果は、ブレイン・マシン・インターフェースを介した人間の新しいコミュニケーション方法の開発などに応用できる可能性がある。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Shen G, Horikawa T, Majima K, Kamitani Y (2019) Deep image reconstruction from human brain activity. PLoS Comput Biol 15(1): e1006633. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1006633

管理人チャールズの感想

脳内のイメージをAIによって画像化することに成功したという、驚くべき研究でした。脳の情報を正確に解読できれば、ALSや脊髄損傷などにより体を自由に動かすことが難しい方々をはじめとして、私たちの生活に役立つ様々なツールが開発できるでしょう。脳と脳で直接コミュニケーションするテレパシーのようなことも夢ではないかもしれません。

一方で、思考盗聴・脳内盗聴、あるいはさらに極端なケースでは、脳の直接操作・洗脳といった問題が今後、現実的な脅威となる可能性があります。心のプライバシーをどのように保護していくべきか、といった倫理的課題についても真剣に考えるべき時がもう来ているのかもしれませんね。

※次の記事ではブレイン・マシン・インターフェース（BMI）と心のプライバシーの問題について詳しく解説しています。

⇒　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

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マインドコントロール最新技術

顔認識テクノロジーの応用によって、機械が私たちの感情を監視するようになるかもしれません。

⇒　あなたの顔に一瞬現れる「微表情」から本音の感情が読み取れる！？ー最新心理学研究

人間と機械を融合するテクノロジーは次の記事でご紹介しています。

⇒ 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　

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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...

【動画】昆虫サイズの極小ロボットが単独飛行に成功、太陽光電源を搭載

羽の幅3.5cm、重さ約0.26gの昆虫サイズの極小ロボットが、電源コードなしの単独飛行に初めて成功したようです。ハーバード大学が発表したこのロボットはRoboBee X-wingと名付けられ、4枚羽を持ち太陽光電源を搭載しているとのこと。...

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

脳波の利用や、脳と機械をつなぐブレイン・マシン・インターフェース（BMI）については以下の記事でも取り上げています。

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

人工知能AIが脳を解読して、心の中のイメージの画像化に成功

人工知能があなたの心に浮かぶ映像を実際に描くことは、すでに可能になりつつあるらしい。米科学誌「プロス・コンピュテーショナル・バイオロジー」に2019年1月に掲載されたGuohua Shen氏らの論文*によれば、AIが脳の活動パターンを機械学...

2019年前半に話題になった生物学などの最新論文ニュースまとめ10選

2019年前半に世界的に話題になった論文・ニュース*をまとめました。生物に関係する話題や、健康・環境・テクノロジーなど、当サイトに関連する様々な分野の最新研究を取り上げています。ソースの学術論文の大半はオンラインで無料で閲覧できますので、...

「ナノ医療」（ナノテクノロジーの医療への応用）の最新テクノロジー動画は次の記事にまとめています。

体内で極小ナノロボットが活躍！動画で最新医療ナノテクノロジーの応用例を紹介

極小のナノロボットを体内に入れて病気の治療などを行う「ナノ医療」（ナノテクノロジーの医療への応用）が、近年注目を浴びています。当記事では実在するナノロボット・ナノマシンなどのさまざまな最新テクノロジーを動画でご紹介します。アイキャッチ画像...

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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

チャールズ（管理人） — Wed, 12 Jul 2017 06:09:28 +0000

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、社会、政策」に今年掲載されたMarcello Ienca氏らの論文では、神経科学の急速な進歩に対応するため、「心のプライバシー権」など新たに4つの人権を提唱した。

脳を介した新技術の応用例

脳波でドローンをコントロール

参考動画：フロリダ大学が公開したドローンレースの様子

すでに2016年には、脳波でコントロールするドローンレースが行われた。

麻痺患者が脳から直接文字をタイピング

参考動画：スタンフォード大学による麻痺患者への応用例

体は麻痺していても、脳の運動野はアクティブだという。そこに小さな電極を埋め込み、個々のニューロンの電気シグナルを感知してコンピュータで読み取っている。

ロボットアーム（義手）を脳に直接つないで触覚を感知

参考動画：DARPA（アメリカ国防高等研究計画局）はロボット義手をヒトの脳につないで触覚を感知できることを初めて示した。

fMRIによる脳のスキャンの応用例など

・fMRI（機能的磁気共鳴画像法）による脳のスキャンでうつ病やアルツハイマー病を診断。

・指紋やパスワードに代わる個人の認証ツール（特定のキーワードに対する脳の反応の個人差を利用）

・fMRIで脳を分析することによる「ウソ発見器」（従来より高精度）

・fMRIによる脳のスキャンによって、被験者の政治的思想を推測

・脳のある領域の活性から犯罪者の再犯率を予想

など様々な実用化例・アイディアがある。

※脳波のモニタリングや操作については古くから特許も存在しており、研究の歴史は長いと思われる

ブレイン・マシン・インターフェイス（BMI）の将来

ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）とは脳と機械を直接つなぐ技術だ。

今年に入って、Facebookは脳から直接文字入力できるインターフェース（BCI）を開発中であることを発表し、起業家イーロン・マスク氏は新会社「Neuralink」を立ち上げ、脳とコンピュータを直接つなぐことを目指している。

EmotivやNeuroskyといった企業はすでにスマホやコンピューターとつなげる日常用途のワイヤレス・ヘッドセットを販売しており、脳波を利用した神経デバイスは、いずれキーボードやマウス・音声デバイスに取って代わる可能性もあるという。

倫理上の懸念

こうしたテクノロジーは医療や日常生活のあらゆる分野で大いに役立つことが期待される一方で、既存の法的枠組みでは対処しきれない新たな倫理的問題が懸念されている。

参考動画：TED「新しいブレインコンピュータインターフェース（BCI）」

将来は脳さえあれば肉体はいらない？テレパシーや記憶・感覚情報の共有・VRへの応用など、人間の生活が劇的に変化する可能性について言及している。

4つの新しい人権

Marcello Ienca氏らの論文では、こうした神経科学の急速な進歩に対応するため、新たに4つの人権を提唱した。心の中は、個人の自由を守る最後の砦だと言えるかもしれない。

１、自由に認識する権利（または「心を自分で決定する権利」、the right to cognitive liberty）

新しい神経科学のツールを利用して自分の心の状態を変えたり、逆にそれを拒んだりできる権利。

２、心のプライバシー権（the right to mental privacy）

現代では、ほとんどあらゆる個人情報がプライバシーの危機にさらされている。脳についての個人情報を保護してくれる特別な規則はまだない。つまり脳内盗聴・思考盗聴は法的に規制されていない。

３、心の完全性の権利（the right to mental integrity）

脳がコンピュータのようにハッキングされ、他人に操作・洗脳される危険がある。記憶の選択的消去や回復も将来的に問題となる可能性がある。

４、心理的な一貫性の権利（the right to psychological continuity）

脳への刺激・介入によって、個人のアイデンティティ・嗜好性・考え方などが改変されてしまう危険がある。自分自身を保つ権利。

管理人チャールズの感想

脳の情報を直接利用できるようになれば、テレパシーとかリアル「サトラレ」現象が本当に現実のものになるかもしれませんね。他人による操作や個人情報の収集はすでに十分行われているでしょうが、遺伝子にせよ脳にせよ、ヒトの根源的な部分を直接操作できるようになるというのは興味深いですが、やはり恐ろしくも感じてしまいますね。思考盗聴のようなテクノロジー犯罪に対処するための法的枠組みについては、早急な議論が必要でしょう。

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主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Ienca, M., Andorno, R. Towards new human rights in the age of neuroscience and neurotechnology. Life Sci Soc Policy 13, 5 (2017). https://doi.org/10.1186/s40504-017-0050-1

※当記事は新しい情報などを元に今後も更新する可能性があります。

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