脳と機械をつないでみたら BMIから見えてきた 岩波現代全書008

櫻井芳雄【著】

• 販売会社／発売会社: 岩波書店
• 発売年月日: 2013/07/20
• JAN: 9784000291088

商品レビュー

2022/05/15

著者は、認知神経科学と実験心理学が専門。実際に、脳と機械をつなぐ研究がなされていることを知り、近未来だなぁと思った。
脳波を読み取る脳波センサーや脳波を解析するプログラムなどを総称してブレイン・マシン・インターフェース（Brain-machine Interface : BMI）という。そのことで、脳の中にあるシナプスの動きを利用して、機械などを動かすという研究だ。BMIという言葉からは、身長と体重から計算され、肥満の基準を表すBody Mass IndexのBMIしか思い浮かばなかった。
脳とは何か？脳の機能がどうなっているのかが、明らかになってきているが、記憶とはどこに存在するのかは、いろいろな部分にあるという派とある特定のところにある派に分かれ、著者は前者の立場である。
脳にBMIを差し込むことで、脳の機能を明らかにする。日本の技術は細かいことまでできるので、脳細胞のシナプスに接続できる。そしてシナプスにBMIを繋ぐことで、どんな役割をしているかが見えてくる。細いファイバー状の電極を、ロボット技術を駆使して脳に何本も刺し、数千か所からの脳活動の記録、および脳細胞への刺激をする。
学習は報酬を得ることで進行する。人間の場合は報酬が多様であり、食物やお金だけでなく達成感や満足感なども報酬となる。報酬を得るために、脳自身が自在に変化させることがわかった。
BMIで機械を操作することの学習とは、「脳が身体を介さず報酬を得ることができるようにニューロン集団の活動を変化させる。」BMIのエッセンスは「神経活動を変化させて報酬を得る」。
ニューラルオペラントとはニューロンの活動をオペラント条件付けしたものであり、運動出力型BMIを実現化する方法として有力である。行動ではなくニューロン活動を、強化により増減させる方法である。例えばロボットアームを動かして物を掴み取るという目標を達成することはそれ自体が報酬であり、それにより神経活動が強化され増加する。
オペラント条件づけとは、報酬や嫌悪刺激（罰）に適応して、自発的にある行動を行うように、学習する。行動主義心理学の基本的な理論である。それを実験する。
動物の訓練、電極の作成、電極の埋め込み手術、ニューロン活動の記録、増幅器や解析装置の設計と作成、記録と解析のためのコンピューター、プログラミングについて説明する。
脊髄損傷ではなくて、脳の中心部で生じた脳卒中により四肢麻痺となった患者に、BMIにより四肢を動かすと言う臨床試験を行って、運動野のニューロン活動で操作する対象がものをつかむこともできるロボットハンドでつかむなどの成果を挙げている。
脳はその活動で機械を操作するだけでなく、機械をより効率的にうまく動かすように脳自身の機能と構造を変えていくと言う事実である。
イーロンマスクは、ロボットアームではなく、さらに「人間の脳に電極を刺して、コンピュータとつなぐ」という2016年に設立したNeuralink社を持っている。
2021年4月に、同社の神経記録・データ送信チップ「N1 Link」を脳に埋め込まれた「ペイジャー（ポケットベルという意味）」と名付けられた9歳のマカクザルが、ジョイスティックを使わずに脳だけでお気に入りのゲーム「Pong」をプレイする動画を公開した。
ふーむ。ブレイン・マシン・インターフェース：BMIは、もっと進んでいくだろう。

2019/12/09

BMIというのはブレイン・マシン・インターフェースの略で単純に言えば脳の命令で機械やコンプーターを動かす為のシステムです。

身体の麻痺などえ四肢に不自由がある人でもBMIを利用することで日常動作が行えるようになったらとても便利ですね。

とはいえ、この本でも書かれているようにまだまだSF映画のようなイメージの実用化は先のようです。

とはいえこの本が出版されてから6年たっているので最新のBMIがどうなっているかも気になります。

BMIというテクノロジーの凄さを感じながらもそれを超えて人間の脳の不可思議さを感じました。

2018/10/10

著者は、BMI（Brain-Machine Interface）の研究者である。
脳の情報は脳全体に分布している。機能局在は相対的。
恒常的に新たなニューロンが生まれている。神経回路網の一部となることで、学習や記憶の維持などを担っているらしい。
数十秒から数分のオーダーでシナプシスがつくられる。
サルは道具使用後、より広い範囲（道具が届く範囲）で餌を獲ろうとするようになる（身体シェーマの変化）
サルでは、視覚刺激より触覚刺激に意味のある課題の方が同時発火を示すニューロンが多い。
（推薦図書）　越境する脳　ミゲル・ニコレリス