「ボール2」のデジタルライフプランが明らかに。夢が叶うまでどれくらいかかるでしょうか？

映画を見た後、多くの人がデジタルライフプロジェクトに注目しました。古来より、生と死は常に世界で最も理解しがたい悲劇でした。このため、無数の人々が永遠の命を切望し、あるいはそれを得ようと試みてきました。

昔、秦の始皇帝は徐福を仙女島に派遣して薬を求め、後に漢の武帝は仙女の露を受け取るために高い台を建てました。昨今、クラウドコンピューティングや人工知能の発展により、人々の不老不死への憧れも変化しています。『ブラック・ミラー』『パンテオン』『トランセンデンス』などのSF作品は、いずれもデジタル世界で不死や再生を実現する方法について深く考えさせられる作品です。

次に、脳コンピューターインターフェースに関する私の設計思想についてお話しします。

映画のスチール写真 1920年にドイツの精神科医ハンス・ベルガー博士[1]が頭皮に電極を取り付けて人間の脳波（EEG）を測定することに成功して以来、科学界は脳波が脳が外界や内界と直接通信するために使用できる情報の媒体であると推測してきました。それ以来、脳波制御や脳波暗示に関するSFやゲームの創作があらゆるところで聞かれるようになりました。たとえば、『コマンド＆コンカー：レッドアラート2』には、脳波を操作して他のユニットの精神をコントロールできる「ユーリ」という戦闘ユニットが存在します。しかし当時、誰もこれらの突飛なアイデアを現実のものにしたいとは思っていませんでした。

この状況は1970年まで続き、科学界は人間の脳波の特定の観察可能な部分が脳の状態を反映している可能性があることに徐々に気づきました[2]。例えば、病院では脳波計がアルファ波を観察することで医師の脳疾患の診断を支援します。さらに、脳が動きを認識した後、いくつかの脳波がそれに応じて変化します。当時の科学者たちは、変化する電気信号を捉えることができれば、刺激を受けたときの脳の「意識」を回復できるかもしれないと信じていました。その後、第 3 世代の脳波嘘発見器が誕生しました。これは、低確率のイベント (嘘をつくなど) によって刺激されると、約 300 ミリ秒から 1000 ミリ秒の間に正の脳波ピーク (つまり、P300 波) が観察され、対象者が嘘をついているかどうかを判断できるものです。

有名なSFのコンセプト「意識のアップロード」は、実はこの現象の逆利用であり、「脳波信号/人間の脳構造を完全に観察することで、人間の意識そのものを回復できるのか？」というものです。この半ば科学的かつ半ば哲学的な命題については今のところ議論しませんが、皆さんに少しだけサスペンスを残しておきます。しかし、1970 年以降、科学界は脳の電気信号と人間の意識の間には必ずつながりがあることを認識しており、これらのつながりをまとめるために多くの研究を重ねてきたことは間違いありません。

脳とコンピューターのインターフェースを介してコンピューターに文字を入力することとの間には既知の関係があるため、特定の脳波を使用して人体の外部デバイスを直接制御できるのでしょうか?義肢やコンピューターのようなものですか?

これは脳コンピュータインターフェースの核心的な科学的問題であり、原文は1973年にカリフォルニア大学ロサンゼルス校のジャック・J・ヴィダル教授によって発表された画期的な論文から引用されています[3]。ヴィダル教授は伝説的な人物です。彼は電気技師と空軍パイロットとして働いていました。その後、彼は大学に戻り、スーツを着て教師として働き始めた。最終的に、彼は UCLA 脳科学研究所で哺乳類の前庭系の研究を始めました。独立した研究者になった後、彼はすぐに米国国防総省の資金提供を受けた脳コンピューター通信プロジェクトを獲得し、それが 1973 年のこの論文の元となった。

1973 年、ヴィダル教授は論文「脳とコンピューターの直接通信に向けて」の中で初めて「脳とコンピューターのインターフェース」という用語を提唱しました。この論文で彼は、自分の予測に非常に自信を持っていた。「当時のコンピュータサイエンスと神経生理学の現状だけに基づいても、そのような偉業が間もなく達成される可能性があることを示している。」当時はコンピュータが誕生したばかりで、Atari は誕生してまだ 1 年しか経っておらず、「パックマン」が誕生する 7 年前だったことを知っておく必要があります。そして、わずか 3 年前 (1970 年)、26 歳のケン・トンプソンが、使い古した PDP-7 で UNIX 時代を始めたばかりでした。わずか13年後に、この功績でチューリング賞を受賞することになるとは、彼は思ってもいなかっただろう。（注：UNIX 時代は、Apple の OS X などの UNIX 系 OS や、JAVA などの主流プログラミング言語の始まりです。）

ブレイン・コンピューター・インターフェースはその後長い間、大きな科学的進歩を遂げることはなく、当時は一種の「科学的空想」とさえ考えられていましたが、神経科学と計算科学におけるヴィダル教授の洞察力と先見性には感心せざるを得ません。なぜなら、50年後の今日、「ブレイン・コンピューター・インターフェース」は科学技術分野の誰もが知っている技術トレンドの1つとなり、一種の「技術流行」にさえなっているからです。

実際、「デジタルヒューマン」という中核概念を理解したとき、私たちは脳コンピューターインターフェースの具体的な表現形式について真剣に考えました。初期の議論では、2 つの選択肢がありました。1 つは「侵襲的脳コンピューターインターフェース」で、プローブを介して大脳皮質から電気信号を直接収集/刺激するものです。一般的な視覚的表現は、脳の後ろにチューブを挿入することです。電極を埋め込むには、通常、実際の「脳の穴」を開ける必要があります。もう 1 つは、現在誰もが目にする「非侵襲性脳コンピューターインターフェイス」です。これは、電極パッチを介して頭皮の EEG (脳波、EEG) をサンプリングするもので、通常は EEG キャップまたはヘルメットを着用して行われます。『アバター』にはより直感的な比較があります。人間は非侵襲性の脳コンピューターインターフェースを使用してアバターに入り、一方アバターは侵襲性の脳コンピューターインターフェースに匹敵するソウルツリーに接続します。

実際には、前者は大脳皮質に直接接触できるため、通常はより正確で、より多くのデータを送信でき、将来本当に実現される可能性が高くなります。しかし、視覚、倫理（脳の後ろにチューブを挿入するのは少し邪悪すぎる）、デジタルライフプランの普遍性の可能性（現代では、そのような手術がそれほど多くの支持を得る可能性は低い）を考慮して、最終的には非侵襲的な解決策が選択されました。そうでなければ、横たわっている男は脳の後ろにチューブが挿入されていた可能性があり、そう簡単に笑うことはなかっただろう。

要約すると、デジタルヒューマンを実現したい場合、次のことが可能です。

生きている間にインターネットの関連情報を活用して「デジタル再生」を成し遂げたり、「デジタルアバター」を作成したりすることも、現実世界で「デジタルヒューマン」を実現する主な方法です。現時点では、この種の「デジタル人間」のリアリティのレベルは、実際の人間のレベルからは程遠い。

もうひとつの可能性は、人間の心を「デジタル化」し、それを別の「キャリア」（より高度なコンピューターなど）に転送することです。キャリアが十分に耐久性があり、十分なエネルギーを持っている場合、技術的には人間はデジタル世界で永遠に生きることができます。

後者の方が明らかに映画の背景に適しています。しかし、その前に、心と体の関係についても考えなければなりません。

これは昔からある疑問です。アリストテレス以前、古代ギリシャの哲学者たちは、2000年以上もの間、心と体の関係、すなわち「心身問題」について考え始めていました。

心身問題は、主にデカルトの二元論に関する混乱に反映されています。彼は、すべての人は身体と心という 2 つの異なる実体で構成されていると信じています。身体と心は分離可能であり、独立して存在し、相互作用することができますが、心には実体がありません。この概念は、20 世紀半ばの科学の発展により多少変化しました。一部の神経科学者は、意識は脳の情報処理に内在するものであり、本質的には大規模なニューロンのクラスターによって生み出される「創発的」現象であると考えています。この推測に基づいて、彼らは心を、脳と呼ばれるハードウェア上で動作するソフトウェアプログラムに例えています。注意深い読者は、これが「意識のアップロード」というSF概念の哲学的基礎であり、「パンテオン」などの作品に反映され、映画内の「デジタルライフプロジェクト」のインスピレーションの源でもあることに気付くでしょう。

しかし、現代科学はデカルトの見解は不完全であると考えています[4]。心は間違いなく脳から生まれますが、脳はニューロン間の接続（シナプス）を再編成することで情報を保存し、記憶を生成することが多く、行動意識もニューロンと脳の皮質領域との相互作用から生まれる可能性が高い[5]。人間の脳が新しい記憶や新しい意識を形成する過程では、ある程度、シナプスの生成、切断、強度の変化が起こり、それが脳波の変化として外部に反映されます。

「心身問題」に関する 3 つの見解のこの調整は、SF の設定にどのような影響を与えるでしょうか?

『パンテオン』で言及されている「アップロードされた知性」などの過去のSF作品では、人間の脳の神経接続の分子レベルの構造スナップショットを撮ることで、思考、意識、感情をクラウドにアップロードできると考えられていました。これはデカルトの見解に合致する典型的な「デジタル人間実現フレームワーク」です。

これも不完全だと私たちは考えています。以上の分析から、記憶、行動（ある意味では心）と脳のシナプスの変化の間にはつながりがあり、「心と体は実は部分的に相関している」のではないかと推測しています。脳構造の単純な短期スナップショットでは、必ずしも精神が完全に回復するとは限りません。人間の意識的な活動は、脳神経の接続パターンから生じるだけでなく、神経接続の誕生と死にも反映されます。したがって、意識の回復を達成するためには、関連する神経活動パターンを記録する必要があります。

*デカルトの二元論の改良に基づくデジタルヒューマン実現の枠組み（笑、脳の穴訂正）* これまで、人間を「デジタル化」することに関する神経生物学的、哲学的な思考は終わりを迎えました。現実世界から始める場合、デジタルヒューマンをどのように作るかという最初の質問に答えるには、いくつかの重要な仮定を立てるだけで済みます。これらの仮定には以下が含まれます。

脳の構造を完全に正確にスナップショット化することで、神経細胞の接続を記録することで既存の記憶を保存できます。

完璧な脳コンピューターインターフェースは、被験者の脳との長期的な脳波相互作用を実現し、さまざまな意識活動に対応する脳活動パターンを記録することができます。

全脳シミュレーションにより、心の適合を正常に完了し、意識を再構築することができます。

再構築された意識は、質的にも量的にも元の意識と同一です。

上記の仮定がすべて満たされる場合、人間の意識はアップロードまたはコピーできると言えます。映画の中で描かれる「人間のデジタル化」の過程が、私たちの目の前で徐々に明らかになっていきます。より学術的にまとめると、私たちが提案する「デジタルヒューマン」の一般的な枠組みは次のようになります。

被験者は、脳波の変化を通じて思考と神経細胞の接続の誕生と死の相関関係を記録するために、非侵襲性の脳コンピューターインターフェースデバイスを長期間装着する必要があります。

脳構造の短期的なスナップショットを撮ることで、既存の脳の神経接続構造が記録され、記憶が複製されます。

上記 2 つのポイントから得られたデータを使用して、全脳シミュレーションを完成させます。

このプロセスの間、私たちは被験者の脳波と継続的に相互作用し、全脳シミュレーションと元の脳の判断方法が同じであること、つまり「心が変わらない」ことを確認します。

このプロセス全体の出力は、SF的な意味で思考と意識を持つ「デジタルヒューマン」であり、これは映画の中でインド人が使用する機械の機能です（ただし、映画には長い間登場しないようです）。

参考文献:

1.^ハース・L・F・ハンス・バーガー（1873–1941）、リチャード・ケイトン（1842–1926）、および脳波記録[J]。神経学、神経外科、精神医学ジャーナル、2003年、74(1):9-9。