科学技術の急速な発展に伴い、ブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）技術は私たちの生活を静かに変えつつあります。失語症患者が再び自分の考えを表現できるようになり、麻痺患者が再び歩けるようになり、さらには人間が「超能力」を得ることも想像してみてください。これらはすべて、SF映画の出来事のように聞こえますが、今まさに現実になりつつあります。
あるライブ配信で、マスク氏は、BCIの究極の目標は障害者の失われた機能の回復を助けるだけでなく、人類に超能力をもたらすことだと豪語しました。2016年、Arbaughという男性が事故で頸部以下が麻痺しましたが、今年、彼はマスク氏が設立したNeuralink社のチップを埋め込んだ最初の幸運な人物となりました。その時以来、彼は自分の思考を使って携帯電話やコンピューターを操作し、ゲームをしたり、インターネットを閲覧したり、チェスをしたりと、まるで自分の生活に翼をつけたかのように過ごしています。
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Neuralink社だけがBCIを研究しているわけではありません。ますます多くの研究が、脊髄損傷、脳卒中、または運動疾患のために麻痺している人々の能力回復に役立っています。スタンフォード大学の神経外科医Aimie Henderson医師は、手術の成功に多くの研究者が驚嘆し、希望に満ちた新しい旅が始まったと感じていると述べています。
しかし、未来の道がどうなるかは、まだ多くの未知数があります。マスク氏は最近、人類が何らかの形で超人工知能と競争できるようにするバイオニックインプラントの開発も検討しています。ニューヨークのコロンビア大学のRafael Yuste教授は、将来は人間の知覚、記憶、行動、さらにはアイデンティティを操作できるようになるかもしれないと述べています。
BCIの基本原理は、金属板、ワイヤー、または電極を使用して、ニューロンが発する電気信号を検出することです。これらのデバイスは大脳に埋め込むか、頭皮に装着し、情報をコンピューターに送信して処理することで、指令に変換します。科学者たちは数十年にわたってこの技術を探求してきました。1998年には、脳卒中によりほぼ全身麻痺した建設作業員Johnny Ray氏の脳に、最初のBCIが埋め込まれました。Ray氏は手の動きを想像することでカーソルを制御しましたが、当時のデバイスは機能と信頼性が比較的低かったものの、これはBCI研究の扉を開くものでした。
初期のデバイスは技術的な制約から、長時間調整が必要で、毎分数文字しか選択できず、エラー率の高さは悩みの種でした。人間の脳には数十億もの複雑に絡み合ったニューロンがあり、わずかな電極だけでは十分な情報を捉えることができないからです。この問題を解決するために、研究者たちはより高度な技術、特にユタ大学のRichard Normann博士が発明した「ユタアレイ」を求めるようになりました。これは、複数のニューロンの信号を同時に捉えることができます。
この「ユタアレイ」は4mm角のチップで、約100個のマイクロ電極が埋め込まれており、大脳皮質の深部に挿入できます。研究者たちはこれを使って単一ニューロンの発火を追跡し、約100個のニューロンのデータを記録することで、ニューロン集団の活動を把握し、運動や言語などの機能回復を支援します。
研究が進むにつれて、2004年、BCIコンソーシアムBrainGateの研究者たちは、ユタアレイを麻痺患者に埋め込むことに成功し、この分野の発展を促進しました。多くのボランティアが手術を受け、思考でカーソルを動かしたり、電子メールを開いたり、テレビを操作したり、さらには水を飲んだりしました。驚くべきことに、麻痺患者は「テレパシー」でロボットアームを制御することもできました。
技術の進歩により、研究者たちは脳信号の解読をより迅速に行えるようになり、BCIによるタイピングの新記録が生まれています。2021年、Dennis DeGray氏はユタアレイを使用して、毎分90文字のタイピング速度を達成しました。彼は紙に書くことを想像することで信号を送信し、人工知能がその信号を解読してテキストに変換しました。さらに、研究者たちは、BCIを通じて麻痺患者は体動の回復だけでなく、言いたいことを制御することもできることを発見しました。
最近では、スイス連邦工科大学ローザンヌ校の研究者たちが新たな画期的な成果を達成しました。彼らは、運動皮質の信号を読み取り、脊髄刺激器に伝達できる、侵襲性の低い「皮質脳波記録（ECOG）」アレイを開発しました。この画期的な進歩により、両足麻痺の患者が立ち上がり、歩き、さらには階段を簡単に昇降できるようになりました。
BCIの研究は、運動能力の回復に役立つだけでなく、脳に対する私たちの理解に挑戦し、運動皮質における複雑な神経結合を徐々に明らかにしています。この技術の進歩は、未来への期待を高めるだけでなく、脳の神秘に対する深い理解をもたらしてくれます。奇跡は起こりつつあり、私たちはその変化を共に目撃しましょう！
