脳へのチップ埋め込みで、ギターを弾けるようになった男

写真拡大

オハイオ州立大学の科学者チームは、手足が麻痺した人の脳にチップを埋め込むことで、その人が物を掴んだり動かしたりする動作を行うことを可能にした。同様の研究が、いま世界中で進められている。

肩から下が麻痺した男性が、脳の信号を筋肉に伝えるコンピューターチップのおかげで、指を自分で動かす力を取り戻した。

「脳へのチップ埋め込みで、ギターを弾けるようになった男」の写真・リンク付きの記事はこちら

24歳のイアン・バークハートは6年前、休暇中のダイヴィングで海に飛び込んだときに首の骨を折り、それ以来手足を動かせなくなっていた。しかし現在、彼は右手を使って小さい物を掴んだり拾い上げたりするといった、6つの異なる動作を行えるようになった。これは、2年前にフレキシブルチップを脳に移植したためだ。

『Nature』誌に掲載された論文(PDF)によると、埋め込まれたチップは、バークハートが手を動かそうとしたときに発生する電気的活動を検出し、有線接続されているコンピューターにメッセージを送信するという。すると、機械学習アルゴリズムによって、どのような動きが頭に思い浮かべられているのかが判断され、彼の腕に巻いた電極スリーヴにその情報が伝えられるのだ。

このスリーヴには130個の電極が取り付けられており、麻痺した右腕の筋肉に電気刺激を与えている。

オハイオ州立大学の科学者チームは、fMRIでバークハートの脳の画像をスキャンしながら、画面に表示された手の動きをマネするところを思い浮かべてもらうことで、チップを埋め込む脳の運動野(運動をコントロールする脳の部位)の場所を特定したという。

ただしこのシステムは、いまのところ実験室内でしか利用できない。また、このシステムによって感覚を取り戻すということもできない。バークハートは週に3回、このシステムを使ったトレーニングを行っているという。

同種の実験は、これまでにも行われている。米企業のBlackrock Microsystemsは、脳にチップを埋め込むことでロボットアームを制御できるようにする「BrainGate」(日本語版記事)と呼ばれるブレイン・マシン・インターフェース(BMI)装置を開発している。BrainGateを使った実験では、手足が麻痺した人が、考えるだけでコンピューターのカーソルを操作したり、義肢を動かしたり、車椅子を動かすテストも行われている。

触覚に関しては、米国防総省高等研究計画局(DARPA)が開発した人工装具を使用した28歳の人が、10年間で初めて身体的感覚を「感じる」ことができた例がある。この人工装具は、どの機械の指をほかの人が触ったのかを識別できる仕組みを備えている。

また、スイス連邦工科大学ローザンヌ校とイタリアの科学者は、共同で「人工指先」の開発に取り組んでいる。これを使えば、人工指先で触れた面が滑らかであるかざらざらしているかを、リアルタイムで判別できるという。