半身不随の人が心のままに無線でコンピュータを操作する方法〜すべてがNになる〜
脳の信号を検知、ネット書き込みできる技術が開発される
新しいワイヤレスBCIシステムを用いて、2人のボランティアがインターネットを閲覧したり、電子メッセージを作成したりするパイロット試験を実施しました
Michelle Hampson
写真はこちら 写真：Braingate.org/IEEE
家の中の被験者。2台の無線送信機が見える。背景のアンテナは、部屋の周囲に取り付けられた4つのうちの1つ。
2015年、「BrainGate」は、四肢麻痺のボランティアが頭を使って文字を打てるようになるという画期的な成果を上げました。しかし、この偉業を成し遂げるためには、参加者は固定されたコンピューターに接続し、膨大な量のデータを送信して処理しなければなりませんでした。
BrainGate社の研究者たちは、ワイヤレスのブレイン・コンピュータ・インターフェース（BCI）を開発し、自宅にいながらにして、文字を入力するだけでなく、インターネットを閲覧することを可能にしました。3月30日にIEEE Transactions on Biomedical Engineering誌に掲載された研究報告では、四肢麻痺のボランティア2名がこの新しいワイヤレスBCIシステムを試験的に使用し、Microsoft Windowsのスタートメニューを開いたり、さまざまな人気アプリを楽しんだりした様子が紹介されています。
麻痺のある人の多くは、筋肉に信号が届いて動かなくても、脳が筋肉に「動け」と命令する機能は残っています。BCIの仕組みは、脳に埋め込んだ電極で指令信号を検出し、それをAIを使ってコンピュータに伝えることで実現しています。これにより、麻痺のある人がコンピューター上のカーソルを動かすイメージを持つと、コンピューターがそれを実行してくれます。
これまでの技術では、データを中継するために有線システムが必要でしたが、これを無線で実現することは、まったく新しい挑戦です。"ブラウン大学工学部のJohn Simeral助教授は、「カーソルの神経制御のためのワイヤレスBCIは、（脳内の）何百もの微小な電気信号を増幅してデジタル化し、ほとんど遅延なく何時間も継続して近くの機器に送信する必要があります」と説明しています。
必要な帯域幅と電力効率は「並外れている」とSimeral社は指摘します。これは、ノートPCで48本のハイビジョン映像を同時にストリーミングし、その遅延が100ミリ秒以下になるのと同じことです。これを低消費電力で実現できる無線送信機の設計は、BrainGateの共同研究者であるブラウン大学のArto Nurmikko教授とその研究室が中心となって、数年かけて行ったものです。
長年の開発期間を経て、この新しいワイヤレスBCIは、脊髄損傷による四肢麻痺のある63歳の男性と35歳の男性の2人の被験者でテストされました。2人はワイヤレスBCIを使って、Windowsのスタートアップメニューを開き、Pandora、Skype、YouTube、Gmail、天気予報アプリなど数多くのアプリを使用することに成功しました。65歳の参加者は、ワイヤレスシステムとオンスクリーンキーボードを使って、NotePadで1分間に13.4文字を正しく入力することができました。
参加者は自宅でワイヤレスBCIを使用することができたが、研究者たちはこのセッションをオリジナルの有線BCIシステムと比較し、2つの異なるアプローチが同等の性能を持つことを発見した。
"無線システムが四肢麻痺の患者の自宅でこれほどうまく機能したことに、私たちはとても興奮しました」とSimeralは語る。"参加者の自宅では無線が飛び交い、近くには医療機器や電波塔があるにもかかわらず、神経信号は忠実かつ高い信頼性で記録・復号された。
Simeral氏は、BCIの分野におけるこの最新の進歩は最後のものではないと述べています。この技術は今後も進化し続け、より多くの重度障害者がその恩恵を受けられるようになると期待しています。"脳がどのように機能するかについては、まだ驚くほど多くのことが解明されていません。これらの新たな理解は、将来的にBCIを発展させるためにも、BCI以外の研究を進めるためにも不可欠です」とSimeralは述べています。
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エリザ・ストリックランド（編集者
エミリー・ワルツ（コントリビューター）
Megan Scudellari（コントリビューター）
www.DeepL.com/Translator（無料版）で翻訳しました。
どうやら、脳内にチップを埋め込むイーロン・マスク氏のニューラリンクとは違い脳波を外部から拾ってコンピュータを操作するデバイスの様です。
個人的にはこちらの方が生理的な拒絶感が少ないので研究が進めば良いなと感じています。そういえばキャリー・マリス氏の自伝にも独自開発した脳波で制御できるデバイスを作ったと記述がありました。興味ある人は是非
完
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