“思考でパソコンを操作可能”にする脳インプラントが登場!

脳インプラントで手を使わずにパソコン操作する
脳インプラントで手を使わずにパソコン操作する / Credit:The University of Melbourne
reference: newatlas

「手を使わず、目と脳だけでコンピュータを操作する」というSFチックな技術が現実のものとなりました。

オーストラリア・メルボルン大学の神経内科医トーマス・オクスリー准教ら研究チームは、10月30日付けの科学誌『Journal of NeuroInterventional Surgery』に、頭で考えるだけでマウスクリックできる脳インプラント「Stentrode」の研究結果を発表しました。

彼らによると、筋萎縮性側索硬化症(ALS)などで手が動かせなくなった患者がStentrodeを装着することで、目線と思考だけでパソコン操作できるようになったとのこと。

>参照元はこちら(英文)

首から血管を通して脳インプラントを移植する

Stentrodeはマッチ棒サイズ
Stentrodeはマッチ棒サイズ / Credit:The University of Melbourne

インプラント「Stentrode」は2010年以来、オクスリー氏らによって研究されてきました。

従来の脳インプラントは頭蓋骨の一部を切り取り、脳に電極を埋め込むという技術であり、脳組織の損傷というリスクを抱えていました

Stentrodeが脳領域で固定され、神経情報を読み取る
Stentrodeが脳領域で固定され、神経情報を読み取る / Credit:J Gregory

対してこのStentrodeは、首に小さな穴をあけ、マッチ棒サイズのデバイスを移植するという手法。血管内に挿入されたデバイスは特定の脳領域で固定され、血管壁に張り付いた電極から神経情報を記録するのです。

2016年には羊の脳活動の記録に成功しており、現在ではインプラントによる双方向通信が可能とのこと。つまり、信号を脳に伝えることもできれば、脳信号を外部に送ることもできるのです。

オクスリー氏らは、身体麻痺した患者がロボットの手足を操作することを目指して、この技術を発展させてきました。

脳インプラントの人体実験が成功!コンピュータ・インタフェースとして利用可能!

さて、この研究は着実に前進しており、2019年8月に初めて人間の患者への移植が成功しました。そして2020年の4月には2人目の患者にも移植成功。

この2人の被験者はどちらも運動ニューロン病(英: motor neuron disease、略称: MND)の患者です。

これは運動に関与する脳内の神経細胞が変性を起こす病気であり、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、脊髄性筋萎縮症(SMA)などが代表的な症例と言えます。

脳インプラントは胸の受信機に情報を送信する
脳インプラントは胸の受信機に情報を送信する / Credit:The University of Melbourne

特に2番目の患者であるフィリップ・オキーフ氏は、MNDにより過去6か月で腕の力と柔軟性が失われています。そのため、両手でパソコンのキーボードを打つことができなくなりました。

しかし、このStentrodeによる実験のおかげで、別の方法でパソコン操作できるようになっています。

Stentrodeの技術はまだロボットの腕を動かすには至りませんが、コンピュータ・インタフェースとして利用できるのです。

「見て」「考える」だけでパソコン操作できる!

目と思考だけでパソコン操作できる
目と思考だけでパソコン操作できる / Credit:J Gregory

最新のStentrodeは脳の活動を記録し、その情報を胸に装着した小型の受信機に無線で送信する仕様となっています。

そしてその信号をコンピュータに送信することでコマンドへと変換。

例えば、被験者は「左足首を動かそう」と考えることで、パソコン内で「マウスクリック」できます。

ちなみに、画面内のポインタ移動はアイトラッカーによって行われます。これは既存の技術であり、眼球の動きを追跡することで、画面のどこを見ているか把握できるというものです。

つまり、Stentrodeとアイトラッカーを利用することで、手を使わずにパソコン操作が可能になったのです。

手を使わずに、ズーム・メール作成を行える
手を使わずに、ズーム・メール作成を行える / Credit:The University of Melbourne

試験期間中、2人の被験者はこのデバイスを使用して90%以上の精度でクリック&ズーム操作を行なえました。また、1分間に最大20文字のスピードで文字を入力することもでたとのこと。

オキーフ氏によると、「これは脳を別の方法で動かすよう再訓練するようなもの」と述べており、「自転車に乗るのと同じように、練習するなら慣れて自然に行える」とも付け加えています。

実際、オキーフ氏は現在、Stentrodeを使ってネットサーフィンやメール、データ入力のアルバイト、オンラインバンキングのチェックなどもできるようになりました。

脳インプラントによるパソコン操作が成功した今、操作対象を義手に変更することで麻痺患者が手足の自由を得る日も近いでしょう。

またこの技術は、治療以外の分野でも大きな可能性を秘めており、将来的には誰もが「考えるだけ」でコンピュータを操作できようになるかもしれません。

【編集注 2020.11.10 11:50】
タイトルを一度修正して再送しております。
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