人間の脳を制御するというマスク氏の計画は新たな一歩を踏み出した。ウェストレイク大学は1平方ミリメートルの神経チップを開発した。脳にチップを埋め込む準備はできていますか?

脳だけが無傷だった少女は、医者が機械の体を取り付けた後、全血で蘇生した。

SF映画「アリータ」は、人間と機械の融合が当たり前になった未来の世界を描いています。これらさまざまなタイプのサイボーグは、機械の体と人間の脳が脳コンピューターインターフェースで接続されています。

これは、人間と機械が人間の想像力の中で互いに仲良くなるもう一つの方法であり、人工知能と同様に、新たな章を開こうとしている。

「脳とコンピューターのインターフェースの基礎技術の蓄積は臨界点に達しており、今後5～6年で爆発的に増加する可能性がある。」ウェストレイク大学のモハメッド・サワン教授が設立した先進神経チップセンターで、研究員のヤン・ジエ氏はオレンジ・パーシモン・インタラクティブの記者に対し、近い将来、多くの患者が脳コンピューターインターフェース技術を使って、高次対麻痺、失語症、てんかんなどのさまざまな病気を治療できるようになるかもしれないと語った。

つい最近、世界初となる非ヒト霊長類介入型脳コンピューターインターフェース実験が北京で成功裏に完了しました。最近、マスク氏の会社ニューラリンクは、FDA（米国食品医薬品局）の承認を取得し、人間に対する臨床試験を開始する予定であると発表しました...

脳コンピューターインターフェースとは何ですか?

脳コンピューターインターフェースは、その名前が示すように、人間の脳と外部デバイスの間に接続経路と制御チャネルを確立することです。脳の情報処理はニューロン間の電気信号の伝達に依存しており、脳コンピューターインターフェースの基本原理は、そのような電気信号を読み書きして機械を制御したり脳に影響を与えたりすることです。

脳コンピューターインターフェースの起源は 1924 年に研究室で起こりました。ドイツの精神科医ハンス・ベルガーが初めて人間の脳の EEG 信号を記録しました。

1973年になって初めて、カリフォルニア大学ロサンゼルス校のコンピューター科学者ジャック・ヴィダルが脳コンピューターインターフェースの概念とアイデアを提唱し、人間の脳と行動の制御の新しい世界を切り開きました。

先端神経チップセンターの廊下にある宣伝用展示ボードの前で、楊潔氏は、異なる技術ルートに応じて、脳コンピューターインターフェースは主に侵襲型と非侵襲型の2つのカテゴリーに分けられると説明した。前者は手術で頭蓋骨を開き、装置を脳に埋め込むもので、後者は帽子のような装置で頭を覆うものである。実際、この 2 つの中間に位置する介入法があり、これは血管を通じてデバイスを脳内に送り込むというものです。最初の 2 つがより一般的です。

一般的に言えば、脳組織のより深く、より近いほど、EEG 信号はより鮮明で正確になります。これが侵襲的な脳コンピューター インターフェースの利点です。しかし、脳に異物が侵入すると免疫反応が起こりやすく、人体は電極と神経組織の間に瘢痕組織を生成し、信号伝達が弱まったり消失したりすることがあります。

さまざまな技術的ルートにより、正確性と安全性のバランスが追求されます。相対的に言えば、侵襲的な脳コンピューターインターフェースの研究開発リスクはより大きく、技術的要件と財政的閾値もより高くなります。

7年間の資金調達と3億5600万ドルを経て、同社はついに「人間の脳」に到達した。

過去2年間、多くの人が「脳コンピューターインターフェース」に関するニュースを耳にしてきましたが、そのほとんどはNeuralinkという会社から発信されたものです。これほど注目を集めている主な理由の一つは、その社長がマスク氏だということ。

2016年にカリフォルニアで設立されたこのスター企業は、侵襲性脳コンピューターインターフェースチップとインプラント技術の研究に注力しており、人間の脳を変革するというマスク氏の壮大な目標を担っている。

2019年から現在に至るまで、Neuralinkの脳コンピューターインターフェースの実験対象は、マウスから豚、そして猿へと進化し、徐々に人体に近づいています。 2020年8月のプレゼンテーションで、マスク氏は最大1,024チャネルの電極をサポートするN1ワイヤレスチップをリリースした（今年5月31日には、16,000チャネルを超える次世代モデルのデモを行った）。 N1を実験用子豚の大脳皮質に移植した後、脳コンピューターインターフェースによって生成された電流を捉えることで子豚の動きの軌道を予測することに成功した。昨年12月、マスク氏は再び、猿がマウスとキーボードを操作して心で入力するビデオを公開した。

N1チップは子豚の脳波を読み取る

心でタイピングするサル

動物虐待の疑いで調査を受け、脳インプラント装置の治験の安全性が疑問視された後、ニューラリンクは今年5月26日にようやくFDAから人体臨床試験の実施許可を得たが、まだ患者ボランティアの募集は始めていない。

同社の推定評価額はその後急速に約50億ドルにまで成長し、7年間で総額3億5600万ドルを調達した。

ニューラリンクは、人体に脳コンピューターインターフェースデバイスを埋め込んだ最初の企業ではない。シンクロンが開発した血管ステント電極は2021年にFDAの承認を得て人体実験を開始し、2022年7月に最初のインプラントの完成を発表した。また、ニューラリンクの共同創業者の一人であるマックス・ホダック氏が独立後に投資を受けており、ビル・ゲイツ氏やベゾス氏も投資家に名を連ねている。

FDAが脳コンピューターインターフェースの臨床試験の承認を緩和した理由は、主に近年の人工知能の急速な発展に基づいています。 EEG 信号の収集に加えて、脳コンピューターインターフェースのもう 1 つの中心的な問題は EEG 信号の解釈であり、AI は機械学習アルゴリズムと EEG 信号データのトレーニングを通じて分析を実行できます。

脳疾患の治療から「人間改造プロジェクト」へ

多くの人がこのニュースを覚えているはずだ。2020年、浙江大学と浙江大学医学部第二付属病院脳神経外科は共同で、長年四肢麻痺を患っていた72歳の男性を対象に、国内初となる埋め込み型脳コンピューターインターフェースの臨床試験を完了し、コーラを飲む、揚げパンを食べるなどの簡単な「動作」を思考によって行えるようになったと発表した。

先月、自動車事故により12年間麻痺状態にあったオランダ人男性が、脳と脊椎に脳コンピューターインターフェース装置を埋め込むことで、両足をうまくコントロールし、再び歩けるようになった。

現在、侵襲的脳コンピューターインターフェースのテストと応用分野は主に医療分野にあります。

「さまざまな脳疾患は、人の生涯を通じて続きます。自閉症、うつ病、てんかん、パーキンソン病、アルツハイマー病など、その多くは薬で完全に治療できません。脳コンピューターインターフェースの最も重要な用途の 1 つは、脳疾患の診断と治療です。」

楊潔氏は、現在センターで行われている科学研究プロジェクトの例を挙げて次のように述べた。「例えば、てんかん患者の場合、埋め込まれたチップは脳の信号をリアルタイムで監視することができます。てんかん発作が起こりそうなとき、脳は独特の放電特性を示します。チップはこれらの特性を検出し、患者の脳に電気刺激を与えて、発作が起きる前に消火します。」神経信号の活動を監視することは、神経疾患を予測する信頼できる手段であると考えられています。

2019年の初めから、同センターの12人以上のチームは、神経信号の取得、処理、刺激のための統合チップの開発という一つのことに集中してきました。

パーキンソン病の治療に使用される従来の医療機器は効果的ですが、サイズが大きく、使いにくく、手術にリスクを伴います。楊潔氏と彼のチームの最新の研究開発成果は、すべての機能を数平方ミリメートル、あるいはそれよりも小さいチップに統合したことだ。 「患者の頭蓋骨に直接埋め込むことができるため、侵襲性が低く、消費電力も少なくて済みます。」

医療における脳コンピューターインターフェースの2番目に大きな応用分野は、障害された機能のリハビリテーションです。脳信号を通じて患者の意図を識別することは、脊髄損傷や脳卒中などの患者が失われた運動能力、言語能力、知覚能力（視覚、聴覚など）を取り戻すのに役立ちます。この点に関しては、先進神経チップセンターも病院と連携して研究を行っています。

麻痺した人は「動く」ことができ、盲人は視力を「回復」することができます。これはまた、ニューラリンクができるだけ早く人間のためにできることだとマスク氏は信じていることだ。同社は、生まれつき目が見えなくても、大脳皮質の視覚部分は依然として存在していると考えている。

脳コンピューターインターフェースは、患者の生活の改善に役立つだけでなく、エンターテインメント、商業、産業などの分野でも使用できます。例えば、余杭に拠点を置くBrainCoは非侵襲的なアプローチを採用しており、その製品はリハビリテーション、教育、健康、消費などさまざまな分野をカバーしています。また同社は、Neuralink 以外では世界で唯一、2 億ドルを超える資金を調達した脳コンピューター インターフェース企業でもある。

より長期的な視点で見ると、脳コンピューターインターフェースも次世代の人間とコンピューターの相互作用技術になると期待されています。現在、人間と機械のやり取りにはキーボード、マウス、タッチスクリーンが使用されています。将来の理想的な状態は、人間の脳が外部のものを直接制御することです。マスク氏の究極のビジョンでは、デジタルの不死と人間と AI の共存はもはや問題ではなくなるだろう。人間の脳はさらに強力になり、「人類変革計画」は最終的に実現されるでしょう。

議論を待つ法的および倫理的ジレンマ

脳コンピューターインターフェース技術が広く利用されるようになるのはいつでしょうか?これは、あなたや私のような「メロンを食べる人」がもっと知りたい質問かもしれません。

国立衛生研究所の神経工学プログラムの元ディレクター、キップ・ルートヴィヒ氏は、ニューラリンクが商用利用のライセンスを取得するには数年かかり、脳チップインプラントを商業化するには少なくとも10年かかるだろうと予測している。関連する臨床試験自体は完了するまでに何年もかかります。

それにもかかわらず、テスラ、宇宙探査、その他の分野におけるマスク氏の業績は、業界と一般大衆に、脳コンピューターインターフェースの商業的展望についてより豊かな連想と期待を持たせている。

調査会社データブリッジマーケットリサーチのデータによると、脳コンピューターインターフェースの市場規模は2022年に17億4,000万米ドルで、2030年までに56億9,200万米ドルに達すると予想されています。2023年から2024年には、多くの大手企業が臨床段階に入り、脳コンピューターインターフェースが商業市場に参入するための重要な年にもなります。

楊潔氏の見解では、近年、国内の脳コンピューターインターフェース技術は急速に発展し、多くの関連企業が誕生している。 「海外と比べると、まだまだいろいろな面で差はあるものの、世代間のギャップはない。」しかし、この段階では、頭に穴を開ける手術は、まだ多くの人が不安を感じることでしょう。

「心理的な障壁は確かに存在します。そのため、侵襲性脳コンピューターインターフェースの応用は、まずは病気、末期疾患（筋萎縮性側索硬化症、閉じ込め症候群など）、重篤疾患（高位対麻痺など）の治療から始まり、最終的には消費者分野へと進んでいくでしょう。これが私たちの考える発展の道筋です。」同センターが現在提携病院と共同で実施しているプロジェクトは、今後5～6年でさらに多くの関連患者に恩恵をもたらすことが期待されると明らかにした。

今後は法的および倫理的なジレンマも生じます。脳コンピューターインターフェースデバイスが大規模に使用された場合、私たちの EEG 信号は誰が所有するのでしょうか?読み書きの権利を持つのは誰ですか?脳を「オン」にした後、私たちは外界にコントロールされてしまうのでしょうか？脳のメカニズムが妨害された後、その結果が本人の意志によるものであると誰が確信できるでしょうか?将来、脳コンピューターインターフェース技術が人間の脳を変革し、人間に力を与えるために使用されるようになると、「プラグイン」を持たない一般の人々にとって新たな情報格差が生じるのでしょうか?

さまざまな疑問や論争が検討され、答えられることが待っています。

中国工業情報化部は5月29日、脳コンピューターインターフェースを将来の産業発展の重要な方向と位置付け、脳コンピューターインターフェースの応用シナリオの探究を強化し、脳コンピューターインターフェース産業の発展を加速させると発表した。

同日、中国初の「脳コンピューターインターフェースに関する倫理原則とガバナンス勧告」が発表された。この提案では、脳コンピューターインターフェースの潜在的な倫理的リスクには、神経介入の安全リスク、非自律的な意思決定のリスク、脳のプライバシー漏洩のリスク、責任帰属の問題、アイデンティティ認識の問題、人間の強化の問題、分配の公正さの問題などが含まれると考えています。より多くの関係者が脳コンピューターインターフェースに注目し、倫理的ガバナンスに積極的に参加するよう喚起することを期待しています。

成実インタラクティブとメトロポリスエクスプレスの記者、トン・ウェイ