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Rice Universityでは、DARPAからの$18M(約20億円)の研究資金で、光と磁気を使って神経活動を読み書きする技術を開発中

Rice UniversityのJacob Robinson准教授が率いる研究室は、アメリカ国防総省の機関DARPAが推進している非侵襲BMIのプログラム、通称N3に選ばれ$18Mの資金提供を受けている。
手術をすることなく、光と磁気を使って神経活動を読み書きする技術を4年以内に開発することを目標としている。

これまでに、ショウジョウバエを使った実験で、特定の神経細胞に刺激を与えることに成功している。ショウジョウバエには、交尾をするときの儀式の一つとして羽を広げる行動があり、その行動を制御している神経細胞が特定されている。地場を用いてその神経細胞を刺激することで、ショウジョウバエが交尾の儀式を始めさせることができた。

今後は、げっ歯類、霊長類、更にはヒトに対して適用する計画である。

研究室では、軍における応用以外にも、例えば目が見えなくなった人たちに使うことができると考えている。カメラでとらえた映像を、神経活動のパターンに変換し、そのパターンで視覚野の神経細胞を刺激することで、見ることを再現するといった応用を考えている。

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自由意志は呼吸のタイミングの影響を受ける

人間に自由意志が存在するのかどうかは脳科学における60年来のテーマである。
例えば、脳波を計測すると、自由意志による行動(自発的な行動)が起こる前に神経活動のゆっくりしたドリフトである準備電位(readiness potential)が計測される。この電位は、自由意志による行動をするための準備のための神経活動を反映していると考えられる。
準備電位の発生は、我々が「自分の意志で行動した」と意識するタイミングより前に発生するため、自由意志などないかもしれないという議論が起こった。この議論にはまだ決着がついていない。

スイス、EPFLの新しい研究では、息を吐いているとき、特に吐き終わった時により自発的な行動に出ることが分かった。

この結果から、呼吸のパターンを測定することで、どのタイミングで人が行動を起こすかを予測することができると考えられる。例えば、呼吸のパターンから、いつ消費者がボタンを押すかを予測したり、ブレイン・マシン・インターフェイスで神経活動をデコードするときのタイミングを調整して性能を向上できる可能性がある。

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